JP2018122741A

JP2018122741A - 車両用ブレーキシステム

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Publication number: JP2018122741A
Application number: JP2017016774A
Authority: JP
Inventors: 晋也喜多; Shinya Kita
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-01
Filing date: 2017-02-01
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-02-01
Also published as: JP6624097B2; US20180215363A1; DE102017131431B4; CN108372850B; US10787157B2; DE102017131431A1; CN108372850A

Abstract

【課題】液圧ブレーキ装置を含んで構成される車両用ブレーキシステムの応答性を改善する。【解決手段】液圧ブレーキ装置の高圧源となるポンプを駆動させる電動モータ６２を、２つのコイル１４６，１４８を有する２系統モータとするとともに、その電動モータを作動させるための電源として、バッテリ１２４とキャパシタ１５４との２つを搭載させ、電動モータの出力が比較的小さくてもいい通常モードでは、第１駆動回路１５０を介してバッテリから供給される電力でポンプを駆動させ、電動モータに比較的大きな出力が要求されるハイパワーモードでは、そのバッテリからの電力と第２駆動回路１５２を介してキャパシタから供給される電力との両方でポンプを駆動する。【選択図】図６

Description

本発明は、車両に搭載されるブレーキシステムに関する。

現在、車両用ブレーキシステムは、作動液の液圧に依存した制動力である液圧制動力を発生させる液圧ブレーキ装置を含んで構成されるシステムが一般的であり、そのようなシステムは、種々の形式のものが存在する。例えば、下記特許文献に記載されているものもその１つである。

特願２００７−１３７２５８号公報

液圧ブレーキ装置には、高い応答性が求められる。つまり、必要とされる液圧制動力である必要液圧制動力の増大に対して、発生させられる液圧制動力が迅速に追従することが求められているのである。その要求は、いわゆる急ブレーキの際に大きい。なお、上記特許文献に記載されているようなアキュムレータレスのブレーキ装置、つまり、高圧の作動液を蓄えることのないブレーキ装置では、液圧制動力が必要とされたときにポンプの駆動による高圧の作動液の供給が開始されるため、特に、応答性が問題となる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、応答性の高い液圧ブレーキ装置を備えた車両用ブレーキシステムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の車両用ブレーキシステムは、液圧ブレーキ装置を含んで構成されるシステムであって、高圧源となるポンプを駆動させる電動モータを、２つのコイルを有する２系統モータとするとともに、その電動モータを作動させるための電源として、バッテリとキャパシタとの２つを搭載させ、電動モータの出力が比較的小さくてもいい通常モードでは、バッテリからの電力でポンプを駆動し、電動モータに比較的大きな出力が要求されるハイパワーモードでは、バッテリからの電力とキャパシタからの電力との両方でポンプを駆動するように構成される。

本発明の車両用ブレーキシステムでは、液圧ブレーキ装置が、比較的大きな力でポンプを駆動させることが望ましいときに、キャパシタの電力によるアシストが得られるように構成されているため、本発明によれば、応答性の高い液圧ブレーキ装置を含んだ車両用ブレーキシステムを構築することが可能となる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。そして、請求可能発明のうちのいくつかのものが、請求項に係る発明となる。

（１）車輪に設けられた車輪制動器とその車輪制動器に必要液圧制動力に応じた圧力の作動液を供給するブレーキアクチュエータとを備えた液圧ブレーキ装置を含んで構成される車両用ブレーキシステムであって、
前記ブレーキアクチュエータが、高圧源となるポンプと、そのポンプを駆動する電動モータとを備えるとともに、前記電動モータが、第１コイルと第２コイルとを有する２系統モータとされ、
前記液圧ブレーキ装置が、さらに、バッテリと、そのバッテリからの電力を前記電動モータの前記第１コイルに供給するための第１駆動回路と、キャパシタと、そのキャパシタからの電力を前記電動モータの前記第２コイルに供給するための第２駆動回路とを備え、
設定された力以下の力で前記ポンプを駆動させる通常モードでは、前記電動モータが前記バッテリから前記第１コイルに供給される電力によって前記ポンプを駆動し、前記設定された力を超える力で前記ポンプを駆動させるハイパワーモードでは、前記バッテリから前記第１コイルに供給される電力と前記キャパシタから前記第２コイルに供給される電力との両方によって前記ポンプを駆動するように構成された車両用ブレーキシステム。

本態様は、請求可能発明の基本的態様である。本態様では、電動モータが２つのコイルを有する２系統モータとされ、それら２つのコイルにそれぞれ対応した２つの電源および２つの駆動回路を有している。ここで言う「２系統モータ」は、例えば、１つの出力軸（モータ軸）を、２つのコイルのいずれかに供給される電力によっても、また、２つのコイルの各々に同時に供給される電力によっても動作させることのできるモータを意味する。また、「駆動回路」は、電動モータが交流で作動するものである場合は、例えば、インバータ等が相当し、電動モータが直流で作動するものである場合には、例えば、単なるスイッチング回路のようなものが相当する。なお、いわゆるブラシレスＤＣモータは、駆動回路であるインバータによって作動させられる交流モータと考えることができる。また、それぞれが電源として機能するバッテリ，キャパシタは、容量において異なり、また、バッテリが、一般に、鉛蓄電池，ニッケル水素電池，リチウムイオン二次電池等のように充放電において化学的変化を伴うものであるのに対して、キャパシタは、コンデンサ等のように化学的変化を伴わず、充放電を迅速に行うことができるようなものとなっている。

本態様では、ブレーキアクチュエータにおいて、高圧源となるポンプの作動モードとして、通常モード，ハイパワーモードの２つが設定されており、それら２つのモードは、ポンプの仕事率において異なる。言い換えれば、ポンプを駆動する電力の大きさ、すなわち、駆動電圧が同じ場合においてコイルに供給される電流の大きさにおいて異なる。したがって、ポンプの駆動に関する「力」とは、仕事率，出力等を意味し、広義には、電動モータに供給される電力を意味する。

例えば、急ブレーキをかける必要があるとき等には、液圧制動力を素早く応答させるために、初期において、高圧源となるポンプから迅速に車輪制動器に作動液を供給しなければならず、そのときには、ポンプを大きな力で駆動させなければならない。その際、バッテリから第１駆動回路を介して電動モータに電力を供給しなければならず、その電力が過大となる場合がある。その場合、バッテリが不安定な状態になったり、また、バッテリから他の装置に電力を供給しているときにはその装置の作動にも影響を与える。逆に言えば、バッテリの状態や他の装置への悪影響を考慮した場合、バッテリからの電力供給を制限しなければならず、それを制限すれば、液圧制動力の応答性、すなわち、液圧ブレーキ装置の応答性が悪化することとなる。

本態様では、大きな力でポンプを駆動させなければならないハイパワーモードにおいて、電動モータは、キャパシタから第２駆動回路を介して供給される電力によっても作動させられるため、バッテリからの電力の供給を制限しつつ、大きな力でポンプを駆動させることができるのである。つまり、本態様によれば、急ブレーキ時等において、バッテリからの電力供給が過大となることなく、キャパシタからの電力によるアシストによって、液圧制動力の応答性が良好な液圧ブレーキ装置が実現され、その結果、応答性の良好な車両用ブレーキシステムが構築されるのである。

（２）前記ハイパワーモードにおいて、前記ポンプを駆動させる力の前記設定された力を超える分を、前記キャパシタから前記第２コイルに供給される電力で賄うように構成された (1)項に記載の車両用ブレーキシステム。

本態様は、ハイパワーモードにおいて、バッテリから電動モータに供給される電力に上限を設けた態様と考えることができる。上限を設けることにより、上述したバッテリの不安定状態や他の装置への悪影響を、充分に回避できることになる。一方で、上限までのバッテリからの電力供給が許容されるため、ハイパワーモードにおいて、キャパシタからの電源供給を、最小限に抑えることが可能となる。

（３）前記液圧ブレーキ装置が、前記バッテリの失陥時に、前記キャパシタから前記第２コイルに供給される電力によって前記ポンプを駆動するように構成された (1)項または (2)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。

本態様は、例えば通常モードにおいて、バッテリの失陥に、キャパシタからの電力供給によって対処する態様である。本態様によれば、フェールセーフの観点において優れた車両用ブレーキシステムが実現される。ちなみに、バッテリの失陥時には、通常モードからハイパワーモードへの移行は、禁止される。なお、逆の見方をすれば、液圧ブレーキ装置に、２系統モータにおける第２コイル，キャパシタ，第２駆動回路によって、バッテリの失陥に対応するためのバックアップシステムが構築されている場合に、本態様は、そのバックアップシステムを利用して、上記ハイパワーモードを実現させる態様と考えることができる。つまり、予め備わっているシステムを利用して、キャパシタからの電力供給によるアシストが実現されるシステムと考えることができるのである。

（４）前記液圧ブレーキ装置が、前記バッテリからの電力を前記電動モータの前記第２コイルに供給するための第３駆動回路をさらに備え、前記第１駆動回路の失陥時に、その第３駆動回路を作動させるとともに、前記ハイパワーモードでの前記ポンプの駆動を禁止するように構成された (1)項ないし (3)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。

本態様は、第１駆動回路の失陥に対処するバックアップシステムが設けられた態様である。上記第３駆動回路の存在により、本態様によれば、フェールセーフの観点において優れた車両用ブレーキシステムが実現される。

（５）必要液圧制動力の増加勾配が設定勾配を超えた場合に、前記通常モードから前記ハイパワーモードに移行するように構成された (1)項ないし (4)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。

（６）当該車両用ブレーキシステムが、運転者によって操作されるブレーキ操作部材を備えるとともにそのブレーキ操作部材の操作の程度によって必要液圧制動力が決定されるように構成され、
前記ブレーキ操作部材の操作の程度の増加速度が設定速度を超えた場合に、前記通常モードから前記ハイパワーモードに移行するように構成された (1)項ないし (5)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。

上記２つの態様は、通常モードからハイパワーモードへの移行の条件についての限定を加えた態様である。２つの態様におけるいずれの条件も、それを充足した場合に、設定された力を超える力でポンプを駆動させる必要があると判断できる条件である。前者の態様は、運転者によるブレーキ操作部材の操作に応じた液圧作動力を発生させるだけでなく、車両自動運転等の制御からの要求に基づいて液圧制動力を発生させるような車両においても採用可能である。後者の態様は、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作に応じて液圧制動力を発生させる場合において、前者の態様と同等の態様と考えることができる。後者の態様における「ブレーキ操作部材の操作の程度」は、必要液圧制動力を決定するためのパラメータと考えることができ、例えば、ブレーキ操作部材の操作量（例えば、ペダルストローク）や、ブレーキ操作部材に加わる力である操作力（例えば、ペダル踏力）等を採用することができ、それらの増加速度とは、ブレーキ操作部材の操作速度（例えば、ペダルの踏み込み速度）や、時間の経過に伴う操作力の上昇勾配（例えば、べダル踏力の変化勾配）等を採用することが可能である。なお、上記２つの態様の各々における条件は、択一的に採用することもでき、また、２つの条件をともに採用することもできる。２つの条件をともに採用する車両用ブレーキシステムでは、それらのいずれかを充足した場合にハイパワーモードに移行するように構成すればよい。

（７）前記液圧ブレーキ装置が発生させる液圧制動力が必要液圧制動力に達した場合に、前記ハイパワーモードから前記通常モードに復帰するように構成された (5)項または (6)項に記載の車両用ブレーキシステム。

本態様は、ハイパワーモードの終了の条件についての限定を加えた態様である。本態様によれば、大きな力でポンプを駆動しなくてもよくなったときに、ハイパワーモードが終了させられるため、キャパシタの負担を少なくすることが可能である。

（８）当該車両用ブレーキシステムが、さらに、電動モータの力に依存した電動制動力を発生させる電動ブレーキ装置を含んで構成され、前輪と後輪との一方に前記液圧ブレーキ装置による液圧制動力が付与され、他方に前記電動ブレーキ装置による電動制動力が付与されるように構成された (1)項ないし (7)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。

本態様は、電動ブレーキ装置と液圧ブレーキ装置とを組み合わせた態様である。本態様によれば、応答性が良好であるという電動ブレーキ装置の利点と、信頼性に優れるという液圧ブレーキ装置の利点とを、ともに享受することができる車両用ブレーキシステムが実現される。また、本態様によれば、液圧ブレーキ装置のポンプを大きな力で駆動させなければならない場合に、上記ハイパワーモードにおけるキャパシタからの供給電力によるアシストによって、応答性における電動ブレーキ装置との差が大きくなることを防止することが可能となる。

（９）前記電動ブレーキ装置の電動モータにも、前記バッテリから電力が供給されるように構成されている (8)項に記載の車両用ブレーキシステム。

電動ブレーキ装置の電動モータに対しても、液圧ブレーキ装置のブレーキアクチュエータが有する電動モータに電力を供給するバッテリから、電力が供給される場合、急ブレーキ時等において、より過大な電力がバッテリから供給されることになる。また、その過大な電力のバッテリからの供給は、場合によっては、電動ブレーキ装置が発生させる制動力を低下させる原因ともなりかねない。そのようなことに鑑みれば、上記キャパシタからの電力によるアシストは、本態様において特に有効である。

（１０）当該車両用ブレーキシステムが、さらに、前記液圧ブレーキ装置と前記電動ブレーキ装置との一方が設けられている前輪と後輪とのいずれかに対して設けられ、そのいずれかの回転による発電を利用した回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を含んで構成された (8)項または (9)項に記載の車両用ブレーキシステム。

本態様は、さらに、回生ブレーキ装置をも組み合わせた態様である。回生ブレーキ装置による回生制動力は、回生エネルギが電気量として充電されるバッテリの充電状態によって変化するため、車両全体に必要とされる制動力を確保する目的で、その変化に伴って、液圧ブレーキ装置による液圧制動力を急増させざるを得ないことが予測される。そのような場合において、上記ハイパワーモードにおけるキャパシタからの供給電力によるアシストは、有効的に機能することとなる。

（１１）前記ブレーキアクチュエータが、前記ポンプの吐出側にアキュムレータを有していない (1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。

本態様は、上記ブレーキアクチュエータの構造に関する限定を加えた態様である。高圧源には、高圧の作動液を貯留するアキュムレータが設けられることが多い。アキュムレータを設ければ、急ブレーキ時等において、ポンプを大きな力で駆動する必要性は、どちらかと言えば、比較的小さい。ところが、アキュムレータを配設するコストがかかり、その分、液圧ブレーキ装置のコストは高くなる。本態様におけるブレーキアクチュエータには、アキュムレータが設けられていないことから、液圧ブレーキ装置自体のコストは低い。したがって、本態様によれば、コストを抑えつつ、応答性の良好な車両用ブレーキシステムが実現される。言い換えれば、上記ハイパワーモードにおけるキャパシタからの電力によるアシストは、アキュムレータを有しない液圧ブレーキ装置によって構成される車両用ブレーキシステムに対して、特に有効な手段となるのである。

（１２）前記ブレーキアクチュエータが、前記ポンプから吐出される作動液の圧力を減圧して必要液圧制動力に応じた圧力に調整する制御弁を備えた (1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。

多くのブレーキアクチュエータは、増圧用の制御弁，減圧用の制御弁によって車輪制動器に供給される作動液の圧力が調整される。詳しく言えば、ポンプから吐出される作動液は、増圧用の制御弁を介して車輪制動器に供給され、その供給された作動液の圧力を減じるために、減圧用の制御弁を介して車輪制動器から低圧源に流出させられる。本態様におけるブレーキアクチュエータは、そのような構成のものではなく、例えば、ポンプから車輪制動器に直接作動液が供給され、その作動液を圧力を制御弁によって減じることで、車輪制動器に供給される作動液の圧力を調整するような構成のものとすることが可能である。そのように構成することで、本態様によれば、１つの制御弁で液圧制動力を調整することができ、ブレーキアクチュエータを安価なものとすることが可能となる。

実施例の車両用ブレーキシステムの全体構成を概念的に示す図である。図１に示す車両用ブレーキシステムを構成する液圧ブレーキ装置の液圧回路図である。図１に示す車両用ブレーキシステムを構成する液圧ブレーキ装置および電動ブレーキ装置の各々の車輪制動器を示す断面図である。図１に示す車両用ブレーキシステムにおける制動力の制御を概念的に示すフローチャートである。急ブレーキ時において液圧ブレーキ装置が有するポンプモータにバッテリから供給される電力を模式的に示すグラフである。図１に示す液圧ブレーキ装置が有するポンプモータと、そのポンプモータへ電力を供給するための供給電力制御ユニットとを概念的に示す図である。ポンプモータの駆動モードの切換えのために実行されるポンプ駆動モード切換プログラムを示すフローチャートである。

以下、請求可能発明を実施するための形態として、実施例の車両用ブレーキシステムを、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。

［Ａ］車両駆動システムおよび車両用ブレーキシステムの概要
実施例の車両用ブレーキシステムが搭載される車両は、図１に模式的に示すように、前輪１０Ｆ，後輪１０Ｒが２つずつあるハイブリッド車両であり、２つの前輪１０Ｆが駆動輪とされている。まず、車両駆動システムについて説明すれば、本車両に搭載されている車両駆動システムは、駆動源としてのエンジン１２と、主に発電機として機能するジェネレータ１４と、それらエンジン１２，ジェネレータ１４が連結される動力分割機構１６と、もう１つの駆動源である電動モータ１８とを有している。

動力分割機構１６は、エンジン１２の回転を、ジェネレータ１４の回転と出力軸の回転とに分割する機能を有している。電動モータ１８は、減速機として機能するリダクション機構２０を介して出力軸に繋げられている。出力軸の回転は、差動機構２２，ドライブシャフト２４Ｌ，２４Ｒを介して伝達され、左右の前輪１０Ｆが回転駆動される。ジェネレータ１４は、インバータ２６Ｇを介してバッテリ２８に繋がれており、ジェネレータ１４の発電によって得られる電気エネルギは、バッテリ２８に蓄えられる。また、電動モータ１８も、インバータ２６Ｍを介してバッテリ２８に繋がれており、電動モータ１８の作動，ジェネレータ１４の作動は、インバータ２６Ｍ，インバータ２６Ｇをそれぞれ制御することによって制御される。バッテリ２８の充電量の管理，インバータ２６Ｍ，インバータ２６Ｇの制御は、コンピュータ，当該車両駆動システムを構成する各機器の駆動回路（ドライバ）等を含んで構成されるハイブリッド電子制御ユニット（以下、図示してあるように「ＨＢ−ＥＣＵ」と略す場合がある）２９によって行われる。

本車両に搭載される実施例の車両用ブレーキシステムは、図１に模式的に示すように、大まかには、 (a)２つの前輪１０Ｆの各々に制動力を付与する回生ブレーキ装置３０と、 (b)回生ブレーキ装置３０による制動力とは別に独立して、２つの前輪１０Ｆの各々に制動力を付与する液圧ブレーキ装置３２と、 (c)２つの後輪１０Ｒの各々に制動力を付与する電動ブレーキ装置３４とを含んで構成されている。

［Ｂ］回生ブレーキ装置の構成
回生ブレーキ装置３０は、ハード的には、上記車両駆動システムの一部を構成するものと考えることができる。車両減速時には、前輪１０Ｆの回転によって、電動モータ１８は、バッテリ２８からの電力の供給を受けずして回転する。その回転によって生じる起電力を利用して、電動モータ１８は発電し、その発電した電力は、インバータ２６Ｍを介して、バッテリ２８に電気量として蓄積される。つまり、電動モータ１８を発電機として機能させてバッテリ２８が充電されるのである。充電された電気量に相当するエネルギの分だけ、前輪１０Ｆの回転が、つまり、車両が減速させられる。本車両では、そのような回生ブレーキ装置３０が構成されているのである。この回生ブレーキ装置３０によって前輪１０Ｆに付与される制動力（以下、「回生制動力」という場合がある）は、発電量に依拠するものであり、生じる回生制動力は、ＨＢ−ＥＣＵ２９が行うインバータ２６Ｍの制御によって制御される。回生ブレーキ装置３０は、一般的な構成のものを採用することができるため、回生ブレーキ装置３０について詳しい説明は、省略することとする。

［Ｃ］液圧ブレーキ装置の構成
i）全体構成
液圧ブレーキ装置３２は、大まかには、 (a)運転者によって操作されるブレーキ操作部材であるブレーキペダル４０が連結されたマスタシリンダ４２と、 (b)マスタシリンダ４２からの作動液を自身を通過させることによって供給し、若しくは、自身が有するポンプ（後述する）によって加圧された作動液を調圧して供給するアクチュエータユニット４４と、 (c)左右の前輪１０Ｆに対してそれぞれ設けられて、アクチュエータユニット４４からの作動液の圧力により、左右の前輪１０Ｆの各々の回転を減速するための２つの車輪制動器４６とを含んで構成されている。ちなみに、液圧ブレーキ装置３２は、左右の前輪１０Ｆに対応する２系統の装置とされている。

ii）マスタシリンダの構成
マスタシリンダ４２は、図２に示すように、ハウジング内部に、ブレーキペダル４０に連結されるとともに互いに直列的に配置された２つのピストン４２ａと、そのピストン４２ａの移動によって自身に導入された作動液が加圧される２つの加圧室４２ｂとを含むタンデム型のシリンダ装置であり、作動液を大気圧下において貯留するリザーバ４８が付設されている。つまり、リザーバ４８は、マスタシリンダ４２の近傍に配置され、そのリザーバ４８からの作動液が、２つの加圧室４２ｂの各々において加圧されるようになっている。そして、マスタシリンダ４２は、ブレーキペダル４０に加えられた力（以下、「ブレーキ操作力」と言う場合がある）に応じた圧力の作動液を、２つの前輪１０Ｆに対応した２つの系統ごとに、アクチュエータユニット４４に供給する。詳しく言えば、アクチュエータユニット４４には、マスタシリンダ４２から供給された作動液を自身を通過して車輪制動器４６に向かわせる液通路が設けられており、本液圧ブレーキ装置３２は、マスタシリンダ４２から車輪制動器４６へ作動液を供給するための液通路、すなわち、２つのマスタ液通路５０を備える。つまり、本液圧ブレーキ装置３２では、マスタシリンダ４２から、それらマスタ液通路５０を介して、車輪制動器４６のそれぞれに、作動液が供給可能とされているのである。なお、車輪制動器４６は、後に説明するホイールシリンダを有しており、詳しくは、作動液は、そのホイールシリンダに供給される。

また、マスタ液通路５０の一方には、常閉型の電磁式開閉弁であるシミュレータ開通弁５２を介して、ストロークシミュレータ５４が繋げられている。通常作動時（電気的失陥が生じていない場合）には、シミュレータ開通弁５２は励磁されて開弁状態とされ、ストロークシミュレータ５４は機能する。後に説明するが、通常作動時には、２系統に対応してアクチュエータユニット４４内に設けられた２つの電磁式開閉弁であるマスタカット弁５６は閉弁状態とされるため、ストロークシミュレータ５４は、ブレーキペダル４０の踏込ストロークを担保するとともに、その踏込ストロークに応じた操作反力をブレーキペダル４０に付与する。つまり、ストロークシミュレータ５４は、通常作動時におけるブレーキ操作のフィーリングを向上させる手段として機能するのである。本ストロークシミュレータ５４は、マスタ液通路５０に連通して自身の容積が変動する作動液室と、その作動液室の容積の増加量に応じた力をその作動液室の作動液に作用させる弾性体をと含んで構成される一般的なものであるため、ストロークシミュレータ５４についての詳しい説明は、ここでは省略する。

iii）アクチュエータユニットの構成
ブレーキアクチュエータとしてのアクチュエータユニット４４は、先に説明した２つのマスタ液通路５０をそれぞれ開通遮断する常開型の電磁式開閉弁である２つのマスタカット弁５６と、２系統に対応した２つのポンプ６０と、それらポンプ６０を駆動させる電動モータであるポンプモータ６２と、２系統に対応した２つの電磁式リニア弁である制御弁６４と、それら制御弁６４と直列的に配置された２つの常閉型の電磁式開閉弁である遮断弁６６とを含んで構成されている。本液圧ブレーキ装置３２では、単一のリザーバしか設けられておらず、２つのポンプ６０は、上述のリザーバ４８から、作動液を汲み上げるようにされており、そのために、２つのポンプ６０とリザーバ４８とを繋ぐリザーバ液通路６８が設けられており、そのリザーバ液通路６８の一部が、アクチュエータユニット４４内に形成されている。それぞれのポンプ６０は、吐出側において、上述のマスタ液通路５０に繋がっており、そのマスタ液通路５０の一部分を介して、車輪制動器４６に、加圧された作動液を供給するようにされている。なお、それぞれのポンプ６０の吐出側には、それぞれのポンプ６０への作動液の逆流を防止するために、逆止弁７０が設けられている。また、アクチュエータユニット４４内には、それぞれのポンプ６０と並列にマスタ液通路５０とリザーバ液通路６８とを繋ぐ２つの帰還路７２が形成されており、それら帰還路７２の各々に、上記制御弁６４，遮断弁６６が設けられている。上記ポンプモータ６２の構造については、後述する。なお、本アクチュエータユニット４４は、ポンプ６０の吐出側には、高圧の作動液を貯留するアキュムレータが設けられておらず、ポンプ６０だけで高圧源を構成する簡便な構造とされている。

通常作動時には、マスタカット弁５６，遮断弁６６は、それぞれ閉弁状態，開弁状態とされる。ポンプモータ６２によってポンプ６０が駆動されることにより、リザーバ４８の作動液が加圧されて、車輪制動器４６に供給される。制御弁６４は、車輪制動器４６に供給される作動液の圧力を、自身に供給される電流に応じた圧力に調整する機能を有している。言い換えれば、その圧力を減圧する機能を有した減圧用電磁式リニア弁とされているのである。したがって、本液圧ブレーキ装置３２では、マスタシリンダ４２から供給される作動液の圧力に依存せずに、つまり、ブレーキペダル４０に加えられるブレーキ操作力に依存せずに、制御弁６４の制御によって、圧力の調整された作動液が車輪制動器４６に供給される。なお、制御弁６４が減圧用の弁であるため、作動液は、圧力の調整のために制御弁６４を通過する。その通過した作動液は、帰還路７２および開弁状態である遮断弁６６を介して、リザーバ液通路６８に、ひいては、リザーバ４８に戻される。

ちなみに、当該液圧ブレーキ装置３２が電気的に失陥しているような場合には、マスタカット弁５６，遮断弁６６がそれぞれ開弁状態，閉弁状態とされて、マスタシリンダ４２からアクチュエータユニット４４に供給される作動液が、車輪制動器４６に供給されることになる。言い換えれば、開閉弁であるマスタカット弁５６が開けられることでマスタシリンダ４２から供給される作動液によって後述のホイールシリンダが作動させられる際に、遮断弁６６は、リザーバ４８若しくはリザーバ液通路６８に流入する作動液の流れを遮断するのである。なお、アクチュエータユニット４４内には、車輪制動器４６に供給される作動液の圧力（以下、「ホイールシリンダ圧」と言う場合がある）を検出するためのホイールシリンダ圧センサ７４，マスタシリンダ４２から供給される作動液の圧力（以下、「マスタ圧」と言う場合がある）を検出するためのマスタ圧センサ７６が、２系統に対応して、それぞれ２つずつ設けられている。

iv）車輪制動器の構成
前輪１０Ｆの各々の回転を止めるための車輪制動器４６は、図３（ａ）に模式的に示すようなディスクブレーキ装置である。この車輪制動器４６は、前輪１０Ｆと一体的に回転する回転体としてのディスクロータ８０と、前輪１０Ｆを回転可能に保持するキャリアに移動可能に支持されたキャリパ８２とを含んで構成されている。キャリパ８２には、それの一部をハウジングとするホイールシリンダ８４が内蔵されている、ホイールシリンダ８４が有するピストン８６の先端側、および、キャリパ８２のホイールシリンダ８４が内蔵されている部分の反対側には、それらにそれぞれ係止され、かつ、ディスクロータ８０を挟んで対向する１対のブレーキパッド（摩擦部材の一種である）８８が設けられている。

ホイールシリンダ８４の作動液室９０に、アクチュエータユニット４４からの作動液が供給され、その作動液の圧力により、１対のブレーキパッド８８は、ディスクロータ８０を挟み付ける。つまり、ホイールシリンダ８４の作動によって、摩擦部材であるブレーキパッド８８がディスクロータ８０に押し付けられるのである。このようにして、車輪制動器４６は、摩擦力を利用して、前輪１０Ｆの回転を止めるための制動力、すなわち、車両を制動するための制動力（以下、「液圧制動力」と言う場合がある）を発生させる。この液圧制動力は、アクチュエータユニット４４から供給される作動液の圧力に応じた大きさとなる。車輪制動器４６は、一般的な構造のものであるため、車輪制動器４６についての詳しい説明は省略する。

［Ｄ］電動ブレーキ装置の構成
電動ブレーキ装置３４は、図１に示すように、後輪１０Ｒの各々の回転を止めるための１対の車輪制動器１００を含んで構成されている。車輪制動器１００は、図３（ｂ）に示すように、液圧ブレーキ装置３２の車輪制動器４６と類似する構造のものであり、車輪制動器４６が作動液の圧力によって動作するのに対し、本車輪制動器１００は、電動モータの力によって作動する。

車輪制動器１００は、具体的には、後輪１０Ｒと一体的に回転する回転体としてのディスクロータ１０２と、後輪１０Ｒを回転可能に保持するキャリアに移動可能に支持されたキャリパ１０４とを含んで構成されている。キャリパ１０４には、電動アクチュエータ１０６が内蔵されている。電動アクチュエータ１０６は、 (a)キャリパ１０４に進退可能に保持されたプランジャ１０８と、 (b)キャリパ１０４に回転不能かつ進退可能に保持されて外周に雄ねじが形成されたねじロッド１１０と、 (c)ねじロッド１１０の雄ねじと螺合する雌ねじが形成され、回転可能かつ進退不能にキャリパに保持されたナット１１２と、 (d)そのナット１１２を回転させるための電動モータ１１４とを含んで構成されている。ちなみに、電動モータ１１４は、ナット１１２の外周に付設された磁石１１６と、キャリパ１０４に保持されたコイル１１８とを含んで構成されている。

電動アクチュエータ１０６のプランジャ１０８の先端側、および、キャリパ１０４の電動アクチュエータ１０６が配設されている部分の反対側には、それらにそれぞれ係止され、かつ、ディスクロータ１０２を挟んで対向する１対のブレーキパッド（摩擦部材の一種である）１２０が付設されている。電動アクチュエータ１０６は、駆動源である電動モータ１１４が回転することによって、ブレーキパッド１２０をディスクロータ１０２に押し付ける。つまり、電動アクチュエータ１０６は、プランジャ１０８，ねじロッド１１０，ナット１１２等を含んで構成される機構、すなわち、電動モータ１１４の力によって摩擦部材を動作させるための動作変換機構を有しているのである。つまり、電動ブレーキ装置３４を構成する各車輪制動器１００は、電動モータ１１４が発生させる力を制御しつつ、その力を、動作変換機構を介して、車輪の回転を停止若しくは減速させる力として作用させるのである。

上述のようにして、電動ブレーキ装置３４を構成する車輪制動器１００は、摩擦力を利用して、後輪１０Ｒの回転を止めるための制動力、すなわち、車両を制動するための制動力（以下、「電動制動力」と言う場合がある）を発生させる。この電動制動力は、プランジャ１０８によるブレーキパッド１２０の押付力に依存するものとなる。その押付力を検出するため、車輪制動器１００には、プランジャ１０８とブレーキパッド１２０との間に、ロードセルである押付力センサ１２２が設けられている。なお、車輪制動器１００は、一般的な構造のものであるため、車輪制動器１００についての詳しい説明は省略する。なお、図１に示すように、各車輪制動器１００の電動モータ１１４には、上記バッテリ２８とは別のバッテリである補機バッテリ１２４から電流が供給される。

［Ｅ］車両用ブレーキシステムの制御
i）制御システム
本車両用ブレーキシステムの制御、つまり、制動力Ｆ（各種制動力の総称である）の制御は、図１に示す制御システムによって行われる。具体的には、液圧ブレーキ装置３２の制御は、液圧ブレーキ装置用電子制御ユニット（以下、「ＨＹ−ＥＣＵ」と略す場合がある）１３０によって行われ、電動ブレーキ装置３４の制御は、各車輪制動器１００ごとに設けられた２つの電動ブレーキ装置用電子制御ユニット（以下、「ＥＭ−ＥＣＵ」と略す場合がある）１３２によって行われる。先に説明したように、回生ブレーキ装置３０の制御は、ＨＢ−ＥＣＵ２９によって行われる。

先に説明した液圧ブレーキ装置３２を構成するアクチュエータユニット４４が有するポンプモータ６２も、上記補機バッテリ１２４から供給される電力によって作動し、補機バッテリ１２４とアクチュエータユニット４４との間には、ポンプモータ６２に供給される電力を制御する供給電力制御ユニット１３４が設けられている。この供給電力制御ユニット１３４の構成については後に詳しく説明するが、ＨＹ−ＥＣＵ１３０は、アクチュエータユニット４４とともに供給電力制御ユニット１３４をも制御する。ＨＹ−ＥＣＵ１３０は、主要構成要素としてのコンピュータと、アクチュエータユニット４４を構成する制御弁６４のドライバ（駆動回路）等を含んで構成されている。ＥＭ−ＥＣＵ１３２も、同様に、主要構成要素としてのコンピュータを含んで構成されているが、後に説明するように、電動ブレーキ装置３４の各車輪制動器１００が有する電動モータ１１４のドライバ（駆動回路）は、各車輪制動器１００に設けられている。

より具体的に言えば、ＨＢ−ＥＣＵ２９は、回生ブレーキ装置３０を構成するインバータ２６Ｇ，２６Ｍの制御を、ＨＹ−ＥＣＵ１３０は、供給電力制御ユニット１３４の制御、および、液圧ブレーキ装置３２を構成するアクチュエータユニット４４の制御弁６４等の制御を、ＥＭ−ＥＣＵ１３２は、電動ブレーキ装置３４を構成する車輪制動器１００の電動モータ１１４の制御を行うことによって、回生制動力Ｆ_RG，液圧制動力Ｆ_HY，電動制動力Ｆ_EMが制御される。それによって、車両全体に付与される制動力Ｆである全体制動力Ｆ_SUMが制御されることになる。本車両用ブレーキシステムでは、ＨＢ−ＥＣＵ２９，ＨＹ−ＥＣＵ１３０，ＥＭ−ＥＣＵ１３２は、車両内のネットワーク（ＣＡＮ）にて、互いに接続されており、相互に通信を行いつつ、それぞれの制御を行うようにされている。ＨＹ−ＥＣＵ１３０は、後に説明するように、本車両用ブレーキシステムにおいて、ＨＢ−ＥＣＵ２９，ＥＭ−ＥＣＵ１３２をも統括するメイン電子制御ユニットとして機能する。

ii）基本的な制動力の制御
本車両用ブレーキシステムにおける基本的な制動力の制御は、概念的には、図４に示すフローチャートに示すようにして行われる。以下に、そのフローチャートに基づいて、基本的な制動力の制御について説明する。ちなみに、そのフローチャートに基づく処理は、短い時間ピッチ（例えば、数ｍsec程度）で繰り返し行われる。

まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す。他のステップも同様である。）において、ブレーキ操作部材であるブレーキペダル４０の操作に基づいて、車両全体に必要な制動力Ｆ（４つの車輪１０に付与される制動力Ｆの合計）である必要全体制動力Ｆ_SUM ^*が決定される。詳しく言えば、図１，図２に示すように、ブレーキペダル４０には、当該ブレーキペダル４０の操作量である操作ストロークδを検出するための操作ストロークセンサ１３６が設けられており、ＨＹ−ＥＣＵ１３０は、その操作ストロークセンサ１３６によって検出された操作ストロークδに制動力係数α_Fを掛けることによって、必要全体制動力Ｆ_SUM ^*を求めるようにされている。ちなみに、この操作ストロークδは、ブレーキペダル４０の操作の程度、つまり、ブレーキ操作の程度を示す操作値の一種であり、必要全体制動力Ｆ_SUM ^*を示すパラメータと考えることができるものである。

本車両用ブレーキシステムでは、大まかに言えば、回生制動力Ｆ_RGを優先的に発生させ、必要全体制動力Ｆ_SUM ^*のうちの回生制動力Ｆ_RGでは賄いきれない分である不足制動力Ｆ_ISを、液圧制動力Ｆ_HYと電動制動力Ｆ_EMとによって賄うようにされる。ちなみに、回生制動力Ｆ_RG，液圧制動力Ｆ_HY，電動制動力Ｆ_EMは、それぞれ、回生ブレーキ装置３０，液圧ブレーキ装置３２，電動ブレーキ装置３４によって前輪１０Ｆ若しくは後輪１０Ｒである２つの車輪１０に付与される制動力Ｆの合計であり、実際には、２つの前輪１０Ｆ若しくは後輪１０Ｒの各々に、回生制動力Ｆ_RG，液圧制動力Ｆ_HY，電動制動力Ｆ_EMの半分が付与されるが、簡略化のため、以下の説明では、２つの前輪１０Ｆ，２つの後輪１０Ｒを総合して仮想の１つの前輪１０Ｆ，後輪１０Ｒとみなし、それら１つの前輪１０Ｆ，後輪１０Ｒのいずれかに対して、回生制動力Ｆ_RG，液圧制動力Ｆ_HY，電動制動力Ｆ_EMが付与されるものとして扱うこととする。

上述のことに従うべく、必要全体制動力Ｆ_SUM ^*についての信号が、ＨＹ−ＥＣＵ１３０からＨＢ−ＥＣＵ２９に送信され、Ｓ２において、ＨＢ−ＥＣＵ２９は、その必要全体制動力Ｆ_SUM ^*を超えない範囲において発生可能な最大の回生制動力Ｆ_RGとして、必要回生制動力Ｆ^* _RGを決定する。その必要回生制動力Ｆ^* _RGについての信号は、ＨＢ−ＥＣＵ２９からＨＹ−ＥＣＵ１３０に返信される。

続くＳ３において、ＨＹ−ＥＣＵ１３０は、必要全体制動力Ｆ_SUM ^*から必要回生制動力Ｆ^* _RGを減じることで、上記不足制動力Ｆ_ISを決定する。次いで、不足制動力Ｆ_ISを液圧制動力Ｆ_HYと電動制動力Ｆ_EMとによって賄うために、詳しく言えば、液圧制動力Ｆ_HYと電動制動力Ｆ_EMとが設定された分配比（β_HY：β_EM）となるようにして賄うために、Ｓ４において、ＨＹ−ＥＣＵ１３０は、不足制動力Ｆ_ISに、液圧制動力分配係数β_HY，電動制動力分配係数β_EM（β_HY＋β_EM＝１である）をそれぞれ乗じることで、発生させるべき液圧制動力Ｆ_HY，電動制動力Ｆ_EMとして、必要液圧制動力Ｆ_HY ^*，必要電動制動力Ｆ_EM ^*を決定する。必要電動制動力Ｆ_EM ^*についての信号は、ＨＹ−ＥＣＵ１３０からＥM−ＥＣＵ１３２に送信される。

そして、Ｓ５において、回生ブレーキ装置３０，液圧ブレーキ装置３２，電動ブレーキ装置３４が、それぞれ、必要回生制動力Ｆ_RG ^*，必要液圧制動力Ｆ_HY ^*，必要電動制動力Ｆ_EM ^*に基づいて制御される。具体的には、ＨＢ−ＥＣＵ２９は、回生制動力Ｆ_RGが必要回生制動力Ｆ_RG ^*となるように、上述のインバータ２６Ｍを制御し、ＨＹ−ＥＣＵ１３０は、液圧制動力Ｆ_HYが必要液圧制動力Ｆ_HY ^*となるように、制御弁６４に供給される電流を制御し、ＥM−ＥＣＵ１３２は、電動制動力Ｆ_EMが必要電動制動力Ｆ_EM ^*となるように、上述の電動モータ１１４へ供給される電流を制御する。なお、液圧ブレーキ装置３２を構成するアクチュエータユニット４４の構成から解るように、高圧源となるポンプモータ６２の吐出側にアキュムレータが設けられていないため、ブレーキペダル４０の操作が開始された時点（操作ストロークδ＞０）でポンプモータ６２が作動を開始するように、ＨＹ−ＥＣＵ１３０は、上述の供給電力制御ユニット１３４に指令を発するようにされている。

上記制御に従えば、回生制動力，液圧制動力，電動制動力は、互いに、協調するように制御される。具体的には、液圧制動力と電動制動力とで、必要全体制動力のうちの回生制動力によっては賄い切れない分である不足制動力を賄うように、回生制動力，液圧制動力，電動制動力が協調制御される。このような協調制御により、例えば車両走行速度やバッテリ２８の充電状態が変動して回生制動力が変動するような場合でも、適切な必要全体制動力を簡便に確保することが可能となる。また、液圧制動力と電動制動力とが設定された配分（β_HY：β_EM）で発生するように、液圧制動力と電動制動力とが協調制御される。このような協調制御によれば、簡便な制御則に従ってそれら２つの制動力を制御できることで、車両全体に必要とされる適切な制動力を、容易に制御することが可能である。

なお、ここでの説明は省略するが、自動ブレーキ（ブレーキペダル４０の操作に拠らないブレーキ）を採用する車両である場合、その自動ブレーキのための処理において必要とされた全体制動力Ｆ_SUMを、Ｓ１において、必要全体制動力Ｆ_SUM ^*として決定してもよい。また、自動ブレーキのための処理において必要とされた液圧制動力Ｆ_HY，電動制動力Ｆ_EMを、必要液圧制動力Ｆ_HY ^*，必要電動制動力Ｆ_EM ^*として、それらに基づいて、Ｓ５における処理が実行されてもよい。

［Ｆ］ポンプモータへの電力供給
i）急ブレーキへの対処の必要性
先に説明したように、液圧制動力Ｆ_HYを発生させるときには、アクチュエータユニット４４のポンプ６０を駆動する必要があり、そのときには、ポンプモータ６２が作動させられる。例えば急ブレーキ等の場合には、特に液圧制動力Ｆ_HYを素早く応答させる必要があり、ポンプ６０を大きな力で駆動させなければならない。その際、例えば、図５に示すような供給電力Ｗをポンプモータ６２へ供給することが求められる。詳しく言えば、ブレーキペダル４０の操作の時間ｔの経過に伴って求められる供給電力Ｗが変化するのであるが、図に示すように、ブレーキ操作が開始された時点（ｔ₀）からの初期において、大きな供給電力Ｗが要求される。ポンプモータ６２には、補機バッテリ１２４から電力が供給されるわけであるが、図５において斜線を施して示す過大な電力供給は、当該補機バッテリ１２４が不安定な状態となるばかりか、補機バッテリ１２４が電動ブレーキ装置３４の車輪制動器１００の電動モータ１１４等、他の装置にも電力を供給しているため（図６参照）、電動制動力Ｆ_EMの発生やそれ以外の装置の動作に対して悪影響を与える可能性もある。具体的には、急ブレーキ時の補機バッテリ１２４からのポンプモータ６２への過大な電力の供給は、電動制動力Ｆ_EMの減少を招く虞もある。逆に言えば、急ブレーキ時には、車輪制動器１００の電動モータ１１４にも大きな電力の供給が必要となり、補機バッテリ１２４への負担は大きくなるのである。そこで、本車両用ブレーキシステムには、ポンプモータ６２への電力の供給に関して、工夫がなされている。

ii）ポンプモータおよび供給電力制御ユニットの基本構成
本車両用ブレーキシステムにおいては、図６に模式的に示すように、ポンプモータ６２は、２系統モータとされている。詳しく言えば、ポンプモータ６２は、ハウジング１４０と、ハウジング１４０に回転可能に保持されたモータ軸（回転出力軸）１４２と、回転子としてモータ軸１４２の外周に付設された磁石１４４と、それら磁石１４４と向かい合うようにしてハウジング１４０に固定されてそれぞれが固定子として機能する２つのコイルである第１コイル１４６，第２コイル１４８とを含んで構成されており、第１コイル１４６だけに電流を流すことによっても、第２コイル１４８だけに電流を流すことによってもモータ軸１４２を回転させることができ、また、第１コイル１４６，第２コイル１４８の両方に電流を流すことによって、第１コイル１４６，第２コイル１４８の片方に電流を流すよりも大きな力（高い回転速度）で、モータ軸１４２を回転させることが可能とされている。

一方で、供給電力制御ユニット１３４は、それぞれが駆動回路である第１インバータ１５０，第２インバータ１５２と、キャパシタ１５４とを有している。第１駆動回路である第１インバータ１５０は、ポンプモータ６２の第１コイル１４６に、第２駆動回路である第２インバータ１５２は、ポンプモータ６２の第２コイル１４８に、それぞれ対応している。第１インバータ１５０は、補機バッテリ１２４に直接繋がっており、第２インバータ１５２は、キャパシタ１５４を介して補機バッテリ１２４に繋がっている。キャパシタ１５４は、蓄電体と制御回路とを有しており、補記バッテリ１２４の電流による蓄電体への充電と、蓄電体からの第２インバータ１５２への放電とを、選択的に実行可能に構成されている。

なお、ポンプモータ６２は、交流で作動するため、厳密には交流モータであるが、第１インバータ１５０，第２インバータ１５２の機能に依存した２系統のＤＣブラシレスモータと考えることができる。

iii）ポンプの駆動モードとそれの切換え
本車両用ブレーキシステムでは、ポンプ６０の駆動モードが、設定された力以下の力でポンプ６０を駆動させればいい場合、つまり、ポンプモータ６２に比較的小さな電力しか供給しなくてもいい場合には、通常モードとされ、設定された力を超える力でポンプ６０を駆動させる必要がある場合、つまり、ポンプモータ６２に比較的大きな電力を供給しなければならない場合に、ハイパワーモードとされる。設定された力は、図５における閾電力Ｗ₀をポンプモータ６２に供給した場合の力、言い換えれば、補記バッテリ１２４の状態が不安定にならず、かつ、電動ブレーキ装置３４が発生させる電動制動力の減少等、他の装置へ悪影響を与えない程度の供給電流を補機バッテリ１２４から供給した場合の力として、設定されている。したがって、図５のシチュエーションでは、ブレーキ操作の初期の段階において、ハイパワーモードとされる。

通常モードの場合、補機バッテリ１２４から第１インバータ１５０を介してポンプモータ６２の第１コイル１４６に電力が供給され、ハイパワーモードの場合、補機バッテリ１２４から第１インバータ１５０を介してポンプモータ６２の第１コイル１４６に電力が供給されるとともに、キャパシタ１５４から第２インバータ１５２を介してポンプモータ６２の第２コイル１４８に電力が供給される。

ハイパワーモードでは、補機バッテリ１２４からの電力が制限されている。言い換えれば、補機バッテリ１２４からポンプモータ６２に供給される電力に上限が設けられている。具体的に言えば、上記閾電力Ｗ₀を超える供給電力Ｗが供給されないようにされており、そして、供給電力Ｗのうちの閾電力Ｗ₀を超える分が、キャパシタ１５４から供給されるようにされているのである。つまり、ポンプ６０を駆動させる力のうち上記設定された力を超える分を、キャパシタ１５４から第２コイル１４８に供給される電力で賄うようにされているのである。

ポンプ６０を通常モードで駆動させるかハイパワーモードで駆動させるかについては、つまり、急ブレーキ時か否かについては、基本的には、必要液圧制動力Ｆ_HY ^*の増加勾配である必要液圧制動力増加勾配Ｒ_FHYが設定勾配Ｒ_FHY0を超えたか否かによって判断すればよい。しかしながら、上述したように決定される必要液圧制動力Ｆ_HY ^*からすれば、必要液圧制動力増加勾配Ｒ_FHY ^*は、回生制動力Ｆ_RGや自動ブレーキを考慮しなければ、操作ストロークδの増加速度であるストローク速度Ｒδに依存し、そのストローク速度Ｒδが大きければ、急ブレーキであると判断できる。そこで、本車両用ブレーキシステムでは、素早い応答を可能とすべく、液圧制動力Ｆ_HYの如何に拘わらず、ブレーキペダル４０の操作の程度の増加速度であるストローク速度Ｒδによって決定される。具体的に言えば、ストローク速度Ｒδが設定速度Ｒδ₀を超えた場合に、通常モードからハイパワーモードへの移行が行われる。また、例えば、回生制動力Ｆ_RGが急減したような場合や、自動ブレーキ（ブレーキペダル４０の操作に拠らないブレーキ）に配慮して、操作ストロークδの如何に拘わらず、必要液圧制動力増加勾配Ｒ_FHYが設定勾配Ｒ_FHY0を超えた場合にも、通常モードからハイパワーモードへの移行が行われるようにされている。

図５に示すように、ブレーキ操作の初期を過ぎれば、大きな力でポンプ６０を駆動させる必要はない。つまり、ポンプモータ６２には、比較的少ない電力しか必要とされず、通常モードとされればよい。また、ハイパワーモードでは、キャパシタ１５４からも電力が供給されるため、キャパシタ１５４の蓄電量の減少に鑑みれば、ハイパワーモードは、できるだけ短いことが望ましい。そのことに考慮し、本車両用ブレーキシステムでは、実際に発生させられている液圧制動力Ｆ_HYが必要液圧制動力Ｆ_HY ^*に到達した場合に、ハイパワーモードから通常モードに復帰するようにされている。

iv）失陥への対処
本車両用ブレーキシステムでは、失陥に対処するための手段も採用されている。図６に示すように、供給電力制御ユニット１３４には、第１インバータ１５０，第２インバータと並列に、第３駆動回路としての第３インバータ１５６が設けられている。第３インバータ１５６は、補機バッテリ１２４からの電力をポンプモータ６２の第２コイル１４８に供給可能とされている。第１インバータ１５０が失陥した場合、ポンプ６０の駆動モードはインバータ失陥モードとされ、第３インバータ１５６が作動して、補機バッテリ１２４からの電力によって、ポンプモータ６２が作動させられて、ポンプ６０が駆動される。その場合、キャパシタ１５４からも第２コイル１４８へ電流を供給するようにすれば、その電流の相を、補機バッテリ１２４から第２コイル１４８へ供給される電流の相と一致させるべく、第２インバータ１５２による電流の調整を行わなければならなくなる。その調整の煩雑さ等を考慮して、インバータ失陥モードでは、キャパシタ１５４からの第２インバータ１５２を介した電力供給は禁止される。つまり、ハイパワーモードでのポンプ６０の駆動は禁止されるのである。

また、補機バッテリ１２４が失陥した場合、言い換えれば、補機バッテリ１２４からの電力供給が断たれた場合は、ポンプ６０の駆動モードはバッテリ失陥モードとされ、キャパシタ１５４に蓄えられた電気量に基づいて、第２インバータ１５２を介して、ポンプモータ６２への電力供給が行われる。つまり、キャパシタ１５４からの電力だけでポンプ６０が駆動されるのである。その意味において、第２インバータ１５２，キャパシタ１５４は、ハイパワーモードにおけるポンプ６０の駆動のアシストという役割に加え、失陥への対処の手段という役割をも担っているのである。なお、この場合、後輪１０Ｒに設けられた電動ブレーキ装置３４の車輪制動器１００による電動制動力Ｆ_EMが発生させられなくなるが、キャパシタ１５４からの電力供給によって発生させられる液圧制動力Ｆ_HYによって、ある程度充分な全体制動力Ｆ_SUMが確保されることになる。

ちなみに、第２インバータ１５２が失陥した場合には、当然ながら、ハイパワーモードへの移行は禁止され、通常モードでのポンプ６０の駆動が継続することになる。

v）ポンプの駆動モードの切換えに関する制御フロー
上述したポンプ６０の駆動モードの切換えは、ＨＹ−ＥＣＵ１３０が、図７にフローチャートを示すポンプ駆動モード切換プログラムを、当該車両のイグニッションスイッチがＯＮ状態とされてからＯＦＦ状態とされるまでの間、短い時間ピッチ（例えば、数ｍsec）で繰り返し実行することによって行われる。以下に、このプログラムに従う処理を説明することで、ポンプ６０の駆動モードの切換えを具体的に説明する。

ポンプ駆動モード切換プログラムに従う処理では、まず、ステップ１１（以下、「Ｓ１１」と略す。他のステップも同様である。）において、第１インバータ１５０が失陥しているか否かが、第１インバータ１５０から送られている信号に基づいて決定される。第１インバータ１５０が失陥している場合には、Ｓ１２において、駆動モードが「インバータ失陥モード」とされ、補機バッテリ１２４から第３インバータ１５６を介してポンプモータ６２に供給される電力によって、ポンプ６０が駆動される。第１インバータ１５０が失陥していない場合には、Ｓ１３において、補機バッテリ１２４からの電力の供給が断たれているか否かが決定される。補機バッテリ１２４からの電力の供給が断たれている場合には、Ｓ１４において、駆動モードが「バッテリ失陥モード」とされ、キャパシタ１５４から第２インバータ１５２を介してポンプモータ６２へ供給される電力によって、ポンプ６０が駆動される。

第１インバータ１５０，補機バッテリ１２４のいずれも失陥していない場合には、Ｓ１５において、モードフラグFLの値が認識される。モードフラグFLは、通常モードとされている場合に“０”とされ、ハイパワーモードとされている場合に“１”とされるフラグである。ちなみに、モードフラグFLは、車両のイグニッションスイッチがＯＮ状態とされたときに、初期値である“０”とされる。

Ｓ１５においてモードフラグFLが“０”であると認識された場合には、Ｓ１６において、操作ストロークセンサ１３６の検出値に基づいて、ストローク速度Ｒδが設定速度Ｒδ₀を超えているか否かが判断され、また、Ｓ１７において、必要液圧制動力増加勾配Ｒ_FHYが設定勾配Ｒ_FHY0を超えているか否かが判断される。ストローク速度Ｒδが設定速度Ｒδ₀を超えているという条件と、必要液圧制動力増加勾配Ｒ_FHYが設定勾配Ｒ_FHY0を超えているという条件とのいずれかが充足している場合には、Ｓ１８において、駆動モードが「ハイパワーモード」とされ、モードフラグFLが“１”とされる。つまり、通常モードからハイパワーモードへの移行が行われるのである。

Ｓ５においてモードフラグFLが“１”であると認識された場合には、Ｓ１９において、実際に発生させられている液圧制動力Ｆ_HYが必要液圧制動力Ｆ_HY ^*に到達したか否かが判断され、到達したと判断された場合には、Ｓ２０において、駆動モードが「通常モード」とされ、モードフラグFLが“０”にリセットされる。つまり、通常モードからハイパワーモードへの移行が行われるのである。

３０：回生ブレーキ装置３２：液圧ブレーキ装置３４：電動ブレーキ装置４０：ブレーキペダル〔ブレーキ操作部材〕４４：アクチュエータユニット〔ブレーキアクチュエータ〕４６：車輪制動器６０：ポンプ６２：ポンプモータ〔電動モータ〕６４：制御弁１００：車輪制動器１１４：電動モータ１３０：液圧ブレーキ装置用電子制御ユニット（ＨＹ−ＥＣＵ）１３２：電動ブレーキ装置用電子制御ユニット（ＥM−ＥＣＵ）１３４：供給電力制御ユニット１３６：操作ストロークセンサ１４０：ハウジング１４２：モータ軸１４４：磁石１４６：第１コイル１４８：第２コイル１５０：第１インバータ〔第１駆動回路〕１５２：第２インバータ〔第２駆動回路〕１５４：キャパシタ１５６：第３インバータ〔第３駆動回路〕

Claims

車輪に設けられた車輪制動器とその車輪制動器に必要液圧制動力に応じた圧力の作動液を供給するブレーキアクチュエータとを備えた液圧ブレーキ装置を含んで構成される車両用ブレーキシステムであって、
前記ブレーキアクチュエータが、高圧源となるポンプと、そのポンプを駆動する電動モータとを備えるとともに、前記電動モータが、第１コイルと第２コイルとを有する２系統モータとされ、
前記液圧ブレーキ装置が、さらに、バッテリと、そのバッテリからの電力を前記電動モータの前記第１コイルに供給するための第１駆動回路と、キャパシタと、そのキャパシタからの電力を前記電動モータの前記第２コイルに供給するための第２駆動回路とを備え、
設定された力以下の力で前記ポンプを駆動させる通常モードでは、前記電動モータが前記バッテリから前記第１コイルに供給される電力によって前記ポンプを駆動し、前記設定された力を超える力で前記ポンプを駆動させるハイパワーモードでは、前記バッテリから前記第１コイルに供給される電力と前記キャパシタから前記第２コイルに供給される電力との両方によって前記ポンプを駆動するように構成された車両用ブレーキシステム。
前記ハイパワーモードにおいて、前記ポンプを駆動させる力の前記設定された力を超える分を、前記キャパシタから前記第２コイルに供給される電力で賄うように構成された請求項１に記載の車両用ブレーキシステム。
前記液圧ブレーキ装置が、前記バッテリの失陥時に、前記キャパシタから前記第２コイルに供給される電力によって前記ポンプを駆動するように構成された請求項１または請求項２に記載の車両用ブレーキシステム。
前記液圧ブレーキ装置が、前記バッテリからの電力を前記電動モータの前記第２コイルに供給するための第３駆動回路をさらに備え、前記第１駆動回路の失陥時に、その第３駆動回路を作動させるとともに、前記ハイパワーモードでの前記ポンプの駆動を禁止するように構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。
必要液圧制動力の増加勾配が設定勾配を超えた場合に、前記通常モードから前記ハイパワーモードに移行するように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。
当該車両用ブレーキシステムが、運転者によって操作されるブレーキ操作部材を備えるとともにそのブレーキ操作部材の操作の程度によって必要液圧制動力が決定されるように構成され、
前記ブレーキ操作部材の操作の程度の増加速度が設定速度を超えた場合に、前記通常モードから前記ハイパワーモードに移行するように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。
前記液圧ブレーキ装置が発生させる液圧制動力が必要液圧制動力に達した場合に、前記ハイパワーモードから前記通常モードに復帰するように構成された請求項５または請求項６に記載の車両用ブレーキシステム。
当該車両用ブレーキシステムが、さらに、電動モータの力に依存した電動制動力を発生させる電動ブレーキ装置を含んで構成され、前輪と後輪との一方に前記液圧ブレーキ装置による液圧制動力が付与され、他方に前記電動ブレーキ装置による電動制動力が付与されるように構成された請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。
前記電動ブレーキ装置の電動モータにも、前記バッテリから電力が供給されるように構成されている請求項８に記載の車両用ブレーキシステム。
当該車両用ブレーキシステムが、さらに、前記液圧ブレーキ装置と前記電動ブレーキ装置との一方が設けられている前輪と後輪とのいずれかに対して設けられ、そのいずれかの回転による発電を利用した回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を含んで構成された請求項８または請求項９に記載の車両用ブレーキシステム。
前記ブレーキアクチュエータが、前記ポンプの吐出側にアキュムレータを有していない請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。
前記ブレーキアクチュエータが、前記ポンプから吐出される作動液の圧力を減圧して必要液圧制動力に応じた圧力に調整する制御弁を備えた請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の車両用ブレーキシステム。