JP4258907B2

JP4258907B2 - 車両制動装置

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Publication number: JP4258907B2
Application number: JP25307099A
Authority: JP
Inventors: 洋章新野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2019-09-07
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧ブレーキの制動力と補助ブレーキの制動力との和を車両制動力として協調制御するブレーキ制御手段を備えた車両制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車やハイブリッド車両などのようにモータを備えた車両の多くは、エネルギーを有効に利用するために、液圧ブレーキの他に回生ブレーキを備えている。この種の車両では、液圧ブレーキの制動力（液圧制動力ともいう）と回生ブレーキの制動力（回生制動力ともいう）との配分を適宜設定することにより、最適な制動力及び回生電力が発生するように協調制御を実施している。
【０００３】
例えば従来のハイブリッド車両としては、図９に示すように、各ＥＣＵに駆動要求値を出す回生ＥＣＵ１１０と、回生ＥＣＵ１１０からの駆動要求値に応じてインバータ１８０を介して前輪駆動用のモータ１７０を制御するモータＥＣＵ１２０と、車載バッテリ１９０の充電状態の監視を行うバッテリＥＣＵ１３０と、回生制動と液圧制動との協調制御を行うブレーキＥＣＵ１４０と、ブレーキＥＣＵ１４０からの制御信号に応じて切替制御される協調制御系バルブ１５０と、運転者の操作するブレーキペダルＢＰの力を受けてブレーキ液圧を発生させるハイドロブースタシステム１６０とを備えたものが知られている。
【０００４】
このハイブリッド車両において、運転者によりブレーキペダルＢＰが踏み込まれると、ブレーキＥＣＵ１４０は、その踏み込み量に応じた目標車両制動力（＝通常の液圧ブレーキだけの車両と同等の制動力、以下同じ）を算出すると共にその目標車両制動力に応じて決まる回生制動力を求め、その回生制動力を要求回生制動力として回生ＥＣＵ１１０に送信する。すると、回生ＥＣＵ１１０は、その要求回生制動力に基づいてモータＥＣＵ１２０に回生制御を実行させ、そのときの実際の回生制動力を検出し、これを実行回生制動力としてブレーキＥＣＵ１４０へ返信する。すると、ブレーキＥＣＵ１４０は、目標車両制動力から実行回生制動力を差し引いた分を液圧制動力とし、この液圧制動力に応じた目標Ｗ／Ｃ圧を求め、各車輪のＷ／Ｃ圧力がこの目標Ｗ／Ｃ圧になるように協調制御系バルブ１５０を切り替える。
【０００５】
図１０は、このハイブリッド車両の油圧回路の概略説明図である。ハイドロブースタシステム１６０は、一般的なブレーキと同様にピストンのストロークに応じた液圧を発生するＭ／Ｃ１６１と、油圧ポンプ１６３により増圧された油を蓄えたアキュムレータ１６４から供給される高圧油をペダル踏力に比例してＭ／Ｃ圧と同圧に調圧するレギュレータ１６２とを備えている。なお、油圧ポンプ１６３にはリザーバ１６５から油が供給される。
【０００６】
レギュレータ１６２の油圧は、協調制御系バルブ１５０を介して前後左右の各Ｗ／Ｃに供給される。協調制御系バルブ１５０は、増圧用のリニアソレノイドバルブＳＬＡと減圧用のリニアソレノイドバルブＳＬＲとを備え、両バルブＳＬＡ、ＳＬＲはブレーキＥＣＵ１４０からの制御信号により開閉して各Ｗ／Ｃ圧を調整する。協調制御系バルブ１５０の下流は、前側左右輪のＷ／Ｃへ導かれる前側油路１６６と、後側左右輪のＷ／Ｃへ導かれる後側油路１６７とに分かれている。前側油路１６６は、通常時通電されて開放状態になっている切替ソレノイドバルブＳＳを備え、このバルブＳＳの下流において前側左輪のＷ／Ｃに至る油路１６８と前側右輪のＷ／Ｃに至る油路１６９とに分岐されている。各分岐油路１６８、１６９は、増圧バルブＳＨと減圧バルブＳＲとからなる周知のＡＢＳソレノイドバルブＳＡＢＳを備えている。また、後側油路１６７は、同様のＡＢＳソレノイドバルブＳＡＢＳを備え、更にその下流にＰ＆Ｂバルブを備えている。
【０００７】
Ｍ／Ｃ圧は、Ｐ＆Ｂバルブに供給されると共に、運転者の踏力に応じてペダルストロークを発生させるストロークシミュレータＳＳＩに供給され、更に、通常時通電されて閉鎖状態になっている切替ソレノイドバルブＳＭＣ１、ＳＭＣ２を介して前側左右各輪のＷ／Ｃに接続されている。したがって、通常時、左右前後の各輪のＷ／Ｃには、レギュレータ圧が供給される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記ハイブリッド車両では、ブレーキペダルの踏み込み量が小さく、全車両制動力を回生制動力のみで賄える場合には、液圧制動力は不要とされる。このため、協調制御系バルブ１５０の増圧用のリニアソレノイドバルブＳＬＡは閉鎖され、且つ切替ソレノイドバルブＳＭＣ１、ＳＭＣ２も閉鎖される。その後、ブレーキペダルの踏み込み量が増加して全車両制動力を回生制動力のみでは賄い切れなくなった場合には、液圧制動力が必要になるため、切替ソレノイドバルブＳＭＣ１、ＳＭＣ２を閉鎖したままリニアソレノイドバルブＳＬＡが開放され、各Ｗ／Ｃにレギュレータ圧が供給される。このように液圧制動力が必要になったとき、バルブＳＬＡが閉鎖状態のまま開放しないというシステムフェイルが発生する場合があり得る。その場合には、各バルブのソレノイドをオフにして対処する。このとき、切替ソレノイドバルブＳＭＣ１、ＳＭＣ２は開放状態となるため、前側左右両輪のＷ／ＣにはＭ／Ｃ圧が供給され、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた制動力が得られることになる。
【０００９】
しかしながら、上記ハイブリッド車両のようにハイドロブースタシステム１６０の下流側に協調制御系バルブ１５０を設置した場合には、この協調制御系バルブ１５０が故障したときやハイドロブースタシステム１６０が故障したときを想定して切替ソレノイドバルブＳＭＣ１、ＳＭＣ２等を設置する必要があり、回路構成が煩雑になるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、従来の協調制御系バルブや切替ソレノイドバルブを用いることなく協調制御可能な車両制動方法及び車両制動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するために、本発明は、
液圧ブレーキと、
前記液圧ブレーキの制動力と補助ブレーキの制動力との和を車両制動力として協調制御するブレーキ制御手段と、
ブレーキペダル入力値を検出する入力値検出手段と、
前記入力値検出手段によって検出されたブレーキペダル入力値に対応する目標車両制動力を出力する目標車両制動力出力手段と、
前記目標車両制動力出力手段によって出力された目標車両制動力から、前記ブレーキペダル入力値に対応する前記液圧ブレーキの最小制動力（マスタシリンダ圧によって発生する制動力）を差し引いた差分を割振制動力として出力する割振制動力出力手段と、
を備え、
前記液圧ブレーキは、
マスタシリンダ（以下Ｍ／Ｃという）とホイールシリンダ（以下Ｗ／Ｃという）とを繋ぐ第１油路に設けられ、Ｍ／Ｃ圧がＷ／Ｃ圧よりも高い場合には前記Ｍ／Ｃから前記Ｗ／Ｃへのブレーキ液の流れを許容し、Ｗ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧よりも高い場合には前記Ｗ／Ｃから前記Ｍ／Ｃへのブレーキ液の流れを禁止してＷ／Ｃ圧をＭ／Ｃ圧以上に維持する逆止弁と、
圧力調整されたブレーキ液を前記Ｗ／Ｃへ供給するブレーキ液供給手段と
を備え、
前記ブレーキ液供給手段は、
前記Ｗ／Ｃへ高圧のブレーキ液を供給するポンプと、
前記Ｍ／Ｃと前記Ｗ／Ｃとを繋ぐ第２油路に設けられ、Ｗ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧よりも開弁圧だけ高くなるように維持し、その開弁圧が可変である制御弁と
を備え、
前記ブレーキ制御手段は、
前記割振制動力出力手段によって出力された前記割振制動力から前記補助ブレーキの制動力を差し引いた差分を前記液圧ブレーキの配分制動力とし、前記最小制動力と前記配分制動力との和を前記液圧ブレーキの目標制動力として前記補助ブレーキの制動力に応じて前記ブレーキ液供給手段が前記Ｗ／Ｃへ供給するブレーキ液の圧力を調整する際、前記制御弁の開弁圧を調整する
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明では、ブレーキ制御手段は、液圧ブレーキの制動力と補助ブレーキの制動力との和が車両制動力となるように協調制御する。そして、補助ブレーキの制動力に応じて、Ｗ／Ｃへ供給されるブレーキ液の圧力が決定されるため、補助ブレーキの制動力に応じて液圧ブレーキの制動力が決まることになる。しかし、本発明では、Ｗ／Ｃ圧は、Ｍ／ＣとＷ／Ｃとを繋ぐ第１油路に設けられた逆止弁により、絶えずＭ／Ｃ圧以上に維持されている。このため、ブレーキペダルが踏み込まれてＭ／Ｃ圧が発生したとき、Ｗ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧を下回っていれば、この逆止弁が作動してＷ／Ｃ圧はＭ／Ｃ圧以上に維持される。つまり、本発明ではブレーキペダルを踏み込むと、液圧ブレーキの制動力として、最低限、Ｍ／Ｃ圧によって発生する液圧制動力（つまり最小制動力）が働くことになり、補助ブレーキの制動力の最大値は、車両制動力から液圧ブレーキの最小制動力を差し引いた差分となる。また、万一、ブレーキ制御手段やブレーキ液供給手段に何らかの故障が発生して、圧力調整されたブレーキ液がＷ／Ｃへ供給されなくなったとしても、最低限、液圧ブレーキの最小制動力は働く。
【００１３】
したがって、本発明によれば、協調制御において液圧制動力を発生させたり発生させなかったりするためのバルブ切替を行う必要がなく、従来の協調制御系バルブや切替ソレノイドバルブを用いることなく協調制御を実行でき、油圧回路構成が簡易になる。また、逆止弁の存在によりフェイルセーフ上も従来に比べて有利である。
【００１４】
なお、「補助ブレーキ」とは、例えば回生ブレーキ、排気ブレーキ、エンジンブレーキなどである。また、本発明における「制動力」とは、制動力そのもののほか、減速度などのように制動力と同一視できる物理量を含む概念である。
また、本発明のブレーキ液供給手段は、Ｗ／Ｃへ高圧のブレーキ液を供給するポンプと、Ｍ／ＣとＷ／Ｃとを繋ぐ第２油路に設けられた制御弁とを備えた構成を採用している。これにより、ブレーキ液供給手段はポンプと制御弁という比較的簡素な構成で実現できる。ここで用いる制御弁は、Ｗ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧よりも開弁圧だけ高くなるように維持し、その開弁圧が可変なものである。また、このときブレーキ制御手段は、Ｗ／Ｃへ供給されるブレーキ液の圧力を調整する際、制御弁の開弁圧を調整することになる。
【００１６】
また、本発明によれば、あるブレーキペダル入力値に対応する目標車両制動力を達成する際、この目標車両制動力から、そのブレーキペダル入力値に対応する液圧ブレーキの最小制動力を差し引いた差分を割振制動力とし、この割振制動力から、補助ブレーキの制動力を差し引いた差分を液圧ブレーキの配分制動力とし、最小制動力と配分制動力との和を液圧ブレーキの目標制動力として液圧ブレーキのブレーキ液供給手段を制御する。ここで、「液圧ブレーキの最小制動力」とは、前述の通りＭ／Ｃ圧によって発生する液圧制動力のことであり、目標車両制動力を達成する際に必ず働く制動力である。また、「目標車両制動力」とは、通常の液圧ブレーキだけの車両と同等の制動力をいい、「ブレーキペダル入力値」とは、例えばブレーキペダルに入力される踏力やブレーキペダルのストローク長さやＭ／Ｃ圧などである。
【００１７】
本発明では、割振制動力を補助ブレーキと液圧ブレーキとでどのように割り振ってもよいが、割振制動力につき、補助ブレーキの制動力で賄い切れる場合には補助ブレーキの制動力のみで賄うこととし、補助ブレーキの制動力で賄い切れない場合にはその賄えない分につき液圧ブレーキの配分制動力とするのが好ましい。この場合、割振制動力は、できる限り補助ブレーキの制動力で賄われるため、液圧ブレーキに用いられるブレーキパッドあるいはブレーキシューの摩耗を抑制できる。
【００１８】
本発明では、Ｗ／Ｃ圧はＭ／Ｃ圧以上に制御されているため、逆止弁は通常閉鎖している。したがって、運転者がブレーキペダルを踏むと、Ｍ／Ｃ圧は上昇するもののＭ／Ｃのブレーキ液の逃げ場がないためペダルストロークがほとんどなく、運転者は違和感を感じる。また、回生協調により割振液圧（つまり割振制動力のうちの液圧ブレーキの配分制動力）を減少させた場合、Ｗ／Ｃ圧減少分の油量がＭ／Ｃに戻りペダルが戻されるため、車両減速度とペダルストロークとの関係が割振制動力の補助ブレーキと液圧ブレーキの配分比により異なることとなり、運転者は違和感を感じる。これらの点を解消すべく、本発明では、ブレーキペダル入力に応じてペダルストロークを発生させるストロークシミュレータがＭ／Ｃに接続されていることが好ましい。この場合、ストロークシミュレータの作用により良好なブレーキフィーリングが得られる。
【００１９】
本発明では、補助ブレーキが回生ブレーキであることが好ましい。近年、電気自動車やハイブリッド車両のようにモータを備えた車両の開発が盛んであるが、この種の車両においてエネルギーを有効に利用しつつシステムフェイル時の対応を容易に行うことを考慮すれば、本発明の車両制動装置の構成が好ましい。また、回生効率を考慮すれば、割振制動力につき、回生ブレーキの制動力で賄い切れる場合には回生ブレーキの制動力のみで賄うこととし、回生ブレーキの制動力で賄い切れない場合にはその賄えない分につき液圧ブレーキの配分制動力とするのが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１は本実施形態のシステム構成図、図２は本実施形態の油圧回路構成図である。ハイブリッド車両は、図１に示すように、各ＥＣＵに駆動要求値を出す回生ＥＣＵ１０と、回生ＥＣＵ１０からの駆動要求値に応じてインバータ８０を介してモータ７０を制御するモータＥＣＵ２０と、車載バッテリ９０の充電状態の監視を行うバッテリＥＣＵ３０と、踏力センサ４１の検出信号（ブレーキペダルＢＰに入力された踏力）に基づいて回生制動と液圧制動との協調制御を行うブレーキＥＣＵ４０と、運転者の操作するブレーキペダルＢＰの力を受けてブレーキ液圧を発生するＭ／Ｃ５１と、Ｗ／Ｃ圧をＭ／Ｃ圧以上に維持する第１逆止弁５２と、Ｗ／Ｃへ供給するブレーキ液圧がブレーキＥＣＵ４０からの制御信号によって制御されるブレーキ液供給部６０とを備えている。なお、モータ７０は、前側左右輪ＦＬ、ＦＲを駆動するものである。また、インバータ８０は、モータＥＣＵ２０から供給される制御信号に応じて、車載バッテリ９０の放電電力（直流電力）を交流電力に交換してモータ７０に供給したり、モータ７０によって発電される交流電力を充電電力（直流電力）に交換して車載バッテリ９０を充電したりするものである。
【００２１】
ここで、本実施形態の液圧ブレーキの油圧回路構成について図２に基づいて詳説する。Ｍ／Ｃ５１は、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれるとリターンスプリング５１ｂの付勢力に抗してＭ／Ｃピストン５１ａが押圧され、その押圧力に応じたＭ／Ｃ圧を発生する。本実施形態のＭ／Ｃ５１はブースタを備えていないが、必要に応じてブースタを備えた構成としてもよい。
【００２２】
このＭ／Ｃ５１は、油路６を介して各車輪のＷ／Ｃに接続されている。この油路６には、第１逆止弁５２とＷ／Ｃリニア弁５３とが並列に設けられている。第１逆止弁５２は、Ｍ／Ｃ５１とＷ／Ｃとを繋ぐ第１油路６ａに設けられ、Ｗ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧を下回ったときにＭ／Ｃ５１から各車輪のＷ／Ｃへのブレーキの流れを許容して常にＷ／Ｃ圧をＭ／Ｃ圧以上に維持する役割を果たす。また、Ｗ／Ｃリニア弁５３は、Ｍ／Ｃ５１とＷ／Ｃとを繋ぐ第２油路６ｂに設けられ、非通電時には油路６を連通し、通電時には所定の開弁圧を境にして開閉する。つまり、Ｗ／Ｃリニア弁５３は、通電時には差圧弁として機能する（図２参照）。このＷ／Ｃリニア弁５３が差圧弁として機能するときの開弁圧は、ブレーキＥＣＵ４０によって調整される。
【００２３】
油路６のうちＭ／Ｃ５１とＷ／Ｃリニア弁５３との間には、Ｍ／Ｃ圧を検出するための油圧センサ５８が設けられている。この油圧センサ５８は、検出したＭ／Ｃ圧をブレーキＥＣＵ４０へ出力するものである。
油路６のうちＷ／Ｃリニア弁５３と各車輪のＷ／Ｃとの間には、油圧ポンプ５４の吐出側が接続されている。この油圧ポンプ５４は、ブレーキＥＣＵ４０の制御信号に応じて作動、不作動が制御され、作動時にはリザーバ５５のブレーキ液を吸い込み、これを高圧化して各車輪のＷ／Ｃへ吐出する。この油圧ポンプ５４とＷ／Ｃリニア弁５３とがブレーキ液供給部６０を構成している。なお、リザーバ５５はＭ／Ｃ用リザーバ（図示せず）とは別に設けられている。
【００２４】
Ｗ／Ｃリニア弁５３とＭ／Ｃ５１との中間点とリザーバ５５とを結ぶ油路７には、ストロークシミュレータバルブ５６と第２逆止弁５７とが並列に設けられている。ストロークシミュレータバルブ５６は、非通電時にはリザーバ５５とＭ／Ｃ５１とを遮断し、通電時には所定の開弁圧を境にして開閉する。つまり、ストロークシミュレータバルブ５６は、通電時には差圧弁として機能する（図２参照）。このストロークシミュレータバルブ５６が差圧弁として機能するときの開弁圧は、Ｗ／Ｃリニア弁５３と同様、ブレーキＥＣＵ４０によって調整される。このストロークシミュレータバルブ５６の開弁圧は、ブレーキペダルＢＰの踏み込みフィーリングを考慮して設定されるが、例えば油圧センサ５８によって検出されたＭ／Ｃ圧に対応するストロークシミュレータバルブ５６の開弁圧を、予めメモリに記憶されたマップ、テーブル又は演算式に基づいて求めるようにしてもよい。なお、ブレーキペダルＢＰの踏み込みを解除した場合には、Ｍ／Ｃピストン５１ａがリターンスプリング５１ｂの付勢力により元の位置に戻るが、このときＭ／Ｃ５１内のブレーキ液の収支が合うように、第２逆止弁５７を介してリザーバ５５のブレーキ液がＭ／Ｃ５１に補給され、リザーバ５５への可能流入油量は一定に保たれる。
【００２５】
続いてＷ／Ｃリニア弁５３の一例を図３に基づいて説明する。図３はＷ／Ｃリニア弁の断面図である。Ｗ／Ｃリニア弁５３は、主にガイド５３１、シートバルブ５３２、コイル５３３、プランジャ５３６、シャフト５３７から構成されている。ガイド５３１は磁性体製であり、上下方向に貫通する上下通孔５３１ａと、上下通孔５３１ａと略直交する方向に貫通する水平通孔５３１ｂが形成されている。シートバルブ５３２は、上下通孔５３１ａのうち水平通孔５３１ｂよりも下側に圧入されている。このシートバルブ５３２には、上下方向に貫通する貫通孔５３２ａが形成されている。
【００２６】
ソレノイドとしてのコイル５３３は、ガイド５３１の上方に設けられたヨーク５３４の内側に設置されている。このコイル５３３は、ブレーキＥＣＵ４０に電気的に接続され、ブレーキＥＣＵ４０により、通電・非通電が制御されると共に通電時にはその電流量が制御される。このコイル５３３の内側には非磁性体からなるスリーブ５３５が配設され、このスリーブ５３５の内側には可動鉄心であるプランジャ５３６が上下動可能に配置されている。このプランジャ５３６には非磁性体からなるシャフト５３７がかしめられており、この結果プランジャ５３６とシャフト５３７とは一体化になって上下動する。このシャフト５３７には、シートバルブ５３２のシート面５３２ｂに対向するように弁体５３７ａが形成されている。また、このシャフト５３７には鍔部５３７ｂが設けられ、この鍔部５３７ｂとシートバルブ５３２との間にはスプリング５３８が配設されている。このスプリング５３８により、弁体５３７ａを含むシャフト５３７はプランジャ５３６と共に上方に付勢されている。なお、上下通孔５３１ａと水平通孔５３１ｂとは、シートバルブ５３２を介して接続されているほか、別途、第１逆止弁５２（チェック弁）を介して接続されている。つまり、Ｗ／Ｃリニア弁５３は第１逆止弁５２を内蔵している。
【００２７】
このＷ／Ｃリニア弁５３は、ガイド５３１の上下通孔５３１ａの下側開口がＷ／Ｃに連通され、ガイド５３１の水平通孔５３１ｂの開口がＭ／Ｃ５１に連通されている。このＷ／Ｃリニア弁５３は、コイル５３３に通電されていない状態ではスプリング５３８により弁体５３７ａがシート面５３２ｂから上方へ離間されているため開放状態であり（ノーマル・オープン）、コイル５３３に通電された状態では電流量に応じた吸引力（ガイド５３１がプランジャ５３６を吸引する力）が発生するため弁体５３７ａは力のバランス位置で維持される。力のバランス位置では、吸引力：Ｆｉ、スプリング力：Ｆｓ、開弁圧：Ｐ、シートバルブ油路面積：Ｓとすると、Ｆｉ＝Ｆｓ＋Ｐ＊Ｓが成り立つ。
【００２８】
第１逆止弁５２は、Ｍ／Ｃ圧の方がＷ／Ｃ圧よりも高く場合にはＭ／Ｃ５１からＷ／Ｃの向きのブレーキ液の流れを許容し、逆にＷ／Ｃ圧の方がＭ／Ｃ圧よりも高い場合にはＷ／ＣからＭ／Ｃ５１へのブレーキ液の流れを禁止する。後者の場合には、ブレーキ液はシートバルブ５３２を介してＷ／ＣからＭ／Ｃ５１へと流れることになる。
【００２９】
続いてストロークシミュレータバルブ５６の一例を図４に基づいて概説する。図４はストロークシミュレータバルブの概略説明図である。ストロークシミュレータバルブ５６は、主にガイド５６１、シートバルブ５６２、コイル５６３、プランジャ５６６、シャフト５６７から構成されている。ガイド５６１は非磁性体製であり、上下方向に貫通する上下通孔５６１ａと、上下通孔５６１ａと略直交する方向に貫通する水平通孔５６１ｂが形成されている。シートバルブ５６２は、上下通孔５６１ａのうち水平通孔５６１ｂよりも下側に圧入されている。このシートバルブ５６２には、上下方向に貫通する貫通孔５６２ａが形成されている。
【００３０】
ソレノイドとしてのコイル５６３は、ガイド５６１の上方に設けられたヨーク５６４の内側に設置されている。このコイル５６３は、ブレーキＥＣＵ４０に電気的に接続され、ブレーキＥＣＵ４０により、通電・非通電が制御されると共に通電時にはその電流量が制御される。このコイル５６３の内側には非磁性体からなるスリーブ５６５が配設され、このスリーブ５６５の内側には可動鉄心であるプランジャ５６６が上下動可能に配置されている。プランジャ５６６の上方には磁性体からなるコアステータ５６９が設置され、コアステータ５６９とプランジャ５６６との間にはスプリング５６８が配設されている。このプランジャ５６６には非磁性体からなるシャフト５６７がかしめられており、この結果プランジャ５６６とシャフト５６７とは一体になって上下動する。このシャフト５６７には、シートバルブ５６２のシート面５６２ｂに対向するように弁体５６７ａが形成されている。弁体５６７ａを含むシャフト５６７及びプランジャ５６６は、スプリング５６８により下方に付勢されている。なお、上下通孔５６１ａと水平通孔５６１ｂとは、シートバルブ５６２を介して接続されているほか、別途、第２逆止弁５７（チェック弁）を介して接続されている。つまり、ストロークシミュレータバルブ５６は第２逆止弁５７を内蔵している。
【００３１】
このストロークシミュレータバルブ５６は、ガイド５６１の上下通孔５６１ａの下側開口がＭ／Ｃ５１に連通され、ガイド５６１の水平通孔５６１ｂの開口がリザーバ５５に連通されている。また、コイル５６３に通電されていない状態ではスプリング５６８により弁体５６７ａはシート面５６２ｂに押し付けられているため閉鎖状態であり（ノーマル・クローズ）、コイル５６３に通電された状態では電流量に応じた吸引力（コアステータ５６９がプランジャ５６６を吸引する力）が発生するため弁体５６７ａは力のバランス位置で維持される。
【００３２】
第２逆止弁５７は、リザーバ圧の方がＭ／Ｃ圧よりも高く場合にはリザーバ５５からＭ／Ｃ５１へのブレーキ液の流れを許容し、逆にＭ／Ｃ圧の方がリザーバ圧よりも高い場合にはＭ／Ｃ５１からリザーバ５５へのブレーキ液の流れを禁止する。後者の場合、ブレーキ液はストロークシミュレータバルブ５６のシートバルブ５６２を介してＭ／Ｃ５１からリザーバ５５へと流れることになる。
【００３３】
次に、ブレーキペダル操作時における本実施形態のハイブリッド車両の動作について、図５に基づいて説明する。図５はブレーキペダルＢＰの踏み込み開始後にブレーキＥＣＵ４０が繰り返し実行するブレーキ制御のフローチャートである。車両走行時（非制動時）にはＷ／Ｃリニア弁５３及びストロークシミュレータバルブ５６は共に非通電状態だが、車両制動時にはＷ／Ｃリニア弁５３及びストロークシミュレータバルブ５６は共に通電されて差圧弁として機能する（図２参照）。
【００３４】
車両走行時に運転者によりブレーキペダルＢＰが踏み込まれると、踏力センサ４１はブレーキペダル入力値としてのペダル踏力をブレーキＥＣＵ４０に出力する。すると、ブレーキＥＣＵ４０は、このペダル踏力に対応する目標車両制動力を予めメモリに記憶されたマップ、テーブル又は演算式に基づいて出力すると共に、油圧センサ５８からＭ／Ｃ圧を入力する（Ｓ１０）。次いで、この目標車両制動力から、Ｍ／Ｃ圧によって発生する制動力（液圧ブレーキの最小制動力）を差し引いた差分を割振制動力として求め、この割振制動力を要求回生制動力として回生ＥＣＵ１０に送信する（Ｓ２０）。すると、回生ＥＣＵ１０は、その要求回生制動力に基づいてモータＥＣＵ２０に回生制御を実行させ、そのときの実際の回生制動力を検出し、これを実行回生制動力としてブレーキＥＣＵ４０へ返信する。ブレーキＥＣＵ４０は、この実行回生制動力を受信し（Ｓ３０）、目標車両制動力と実行回生制動力との差分、換言すれば要求回生制動力と実行回生制動力との差分（＝配分制動力）とＭ／Ｃ圧に対応する制動力との和、を液圧ブレーキの目標制動力（目標液圧制動力）とし（Ｓ４０）、この目標液圧制動力に応じた目標Ｗ／Ｃ圧を予めメモリに記憶されたマップ、テーブル又は演算式に基づいて求め（Ｓ５０）、Ｗ／Ｃ圧がこの目標Ｗ／Ｃ圧になるようにＷ／Ｃリニア弁５３の開弁圧を制御すると共に油圧ポンプ５４を駆動する（Ｓ６０）。なお、Ｗ／Ｃ圧はＭ／Ｃ圧と開弁圧との和（Ｗ／Ｃ圧＝Ｍ／Ｃ圧＋開弁圧）であるため、Ｗ／Ｃリニア弁５３の開弁圧制御においては、目標Ｗ／Ｃ圧からＭ／Ｃ圧を差し引いた差圧分を開弁圧として設定する。
【００３５】
本実施形態では、例えば油圧ポンプ５４が作動不良になった場合、ブレーキＥＣＵ４０はＷ／Ｃリニア弁５３及びストロークシミュレータバルブ５６を非通電とする。するとＷ／Ｃリニア弁５３は開放状態になり、ストロークシミュレータバルブ５６は閉鎖状態になり、Ｗ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧と一致するため、車両には液圧ブレーキによる最小制動力が働く。そしてその後、ブレーキペダルＢＰの踏み込みを解除するとＭ／Ｃ圧が下がり、それに応じてＷ／Ｃ圧も下がる。また、ストロークシミュレータバルブ５６は閉鎖されているため、Ｍ／Ｃ５１からリザーバ５５への油路が絶たれてブレーキペダルＢＰの無駄なストロークをなくすことができる。この点につき、図１０の従来例では常にストロークシミュレータＳＳＩに油が供給されるようになっているため、故障時にはＷ／ＣとストロークシミュレータＳＳＩの両方に油を供給しなければならず、正常時に対して減速度−踏力、減速度−ペダルストロークの両方の関係が崩れることになるが、本実施形態では減速度−ペダルストロークの関係は崩れない。
【００３６】
ところで、油圧ポンプ５４が作動不良になった場合、Ｗ／Ｃリニア弁５３にも作動不良が発生して通電状態から非通電状態に切り替えられないという事態も考えられる。しかし、そのような事態が生じたとしても、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれることによって発生したＭ／Ｃ圧がＷ／Ｃ圧を上回れば、第１逆止弁５２が開放されてＷ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧と一致し、車両には液圧ブレーキによる最小制動力が働き、フェイルセーフが確実に行われる。この場合にはブレーキペダルＢＰの踏み込みを解除してもＷ／Ｃ圧は下がらないものの、フェイルセーフの観点からすれば特に問題はない。つまり、本実施形態では、油圧ポンプ５４が作動不良になった場合、敢えてＷ／Ｃリニア弁５３を非通電にしなくても、第１逆止弁５２の存在により車両には最小制動力が働くためフェイルセーフ上問題はない。
【００３７】
図６はペダル踏力とＷ／Ｃ圧との関係を表すグラフである。図５のＳ６０におけるＷ／Ｃリニア弁５３の開弁圧制御につき、実行回生制動力が最大即ち要求回生制動力と一致する場合には、開弁圧はブレーキＥＣＵ４０により最小値即ちゼロに設定される。このときのペダル踏力とＷ／Ｃ圧との関係は図６の直線Ｌつまり液圧ブレーキの最小制動力の特性となる。なお、液圧ブレーキの最小制動力は、少なくとも法規上要求される最低限の車両制動力以上となるように設定されている。また、実行回生制動力が最小即ちゼロの場合には、開弁圧はブレーキＥＣＵ４０によりペダル踏力とＷ／Ｃ圧との関係が図６の直線Ｈつまり液圧ブレーキの制動力が目標車両制動力と一致する特性となるように設定される。更に、実行回生制動力がゼロから最大までの中間の場合には、開弁圧はブレーキＥＣＵ４０によりペダル踏力とＷ／Ｃとの関係が図４の直線Ｌと直線Ｈとの間の領域となるように設定される。
【００３８】
図７はブレーキペダルＢＰの踏み込み時間と車両制動力との関係を表すグラフである。このグラフは、ブレーキペダルＢＰを踏み込んだ当初は車載バッテリ９０が満充電つまり回生制動力を発生しない状態であり、その後車載バッテリ９０の充電が必要になり回生制動力を発生する状態になり、その後再び車載バッテリ９０が満充電になって回生制動力を発生しない状態に至った、という場合を想定して描かれたものである。
【００３９】
図７のグラフにおいて、ブレーキペダルＢＰの踏み込み当初は回生制動力なしのため（図中（Ｉ）参照）、割振制動力（＝要求回生制動力）のすべてを液圧ブレーキの制動力で賄うことになり、Ｍ／Ｃ圧によって発生する制動力（＝最小制動力）と割振制動力との和即ち目標車両制動力が得られるようにＷ／Ｃリニア弁５３の開弁圧が制御される。このときのＷ／Ｃ圧は図６の直線Ｈと一致する。その後、回生制動力を発生する状態になり、その実行回生制動力が徐々に増大するにつれ（図中（II）参照）、開弁圧は割振制動力から実行回生制動力を差し引いた差分（＝配分制動力）に対応する圧力値となるように制御される。このときのＷ／Ｃ圧は図６の直線Ｈと直線Ｌとの間を変動する。更に、実行回生制動力が最大になったとき（図中（III）参照）、割振制動力のすべてが回生制動力により賄われるため、開弁圧はゼロとなるように制御される。このとき、Ｗ／Ｃ圧はＭ／Ｃ圧と一致する。つまり図６の直線Ｌと一致する。その後、実行回生制動力が徐々に減少するにつれ（図中（IV）参照）、開弁圧は割振制動力から実行回生制動力を差し引いた差分（＝配分制動力）に対応する圧力値となるように制御される。このときのＷ／Ｃ圧は図６の直線Ｌと直線Ｈとの間を変動する。
【００４０】
なお、本実施形態の第１逆止弁５２が本発明の逆止弁に相当し、油圧ポンプ５４が本発明のポンプに相当し、Ｗ／Ｃリニア弁５３が本発明の制御弁に相当する。また、本実施形態の踏力センサ４１が本発明の入力値検出手段に相当し、ブレーキＥＣＵ４０が目標車両制動力出力手段、割振制動力出力手段及びブレーキ制御手段に相当し、図５のＳ１０が目標車両制動力出力手段の処理に相当し、Ｓ２０が割振制動力出力手段の処理に相当し、Ｓ４０〜Ｓ６０がブレーキ制御手段の処理に相当する。
【００４１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
▲１▼目標車両制動力を達成する際には液圧ブレーキの制動力が必ず働くため、液圧ブレーキを作動させたり作動させなかったりする従来のような協調制御系バルブや切替ソレノイドバルブを用いることなく協調制御を実行でき、油圧回路構成が簡易になる。また、第１逆止弁５２の存在によりフェイルセーフ上も従来に比べて有利である。
▲２▼要求回生制動力である割振制動力につき、回生制動力で賄い切れる場合には回生制動力のみで賄い、回生制動力で賄い切れない場合にはその賄えない分につき液圧制動力で賄う。つまり、割振制動力についてはできる限り回生制動力で賄われるため、液圧ブレーキに用いられるブレーキパッドあるいはブレーキシューの摩耗を抑制でき、加えて高い回生効率でエネルギーを回生できる。
▲３▼ブレーキ液供給部６０は、油圧ポンプ５４とＷ／Ｃリニア弁５３という簡素な構成で実現できる。
▲４▼ブレーキペダル入力に応じてペダルストロークを発生させるストロークシミュレータバルブ５６が設けられているため、良好なブレーキフィーリングが得られる。
▲５▼ブレーキペダルＢＰの踏み増し時にＭ／Ｃ圧がＷ／Ｃ圧を上回った場合には、第１逆止弁５２を介して直ちにＷ／Ｃ圧をＭ／Ｃ圧に一致させるため、良好なブレーキレスポンスが得られる。
【００４２】
［第２実施形態］
図８は第２実施形態の油圧回路構成図である。この油圧回路は、第１実施形態において、第２油路６ｂ及びＷ／Ｃリニア弁５３を用いる代わりに、油路６のうち第１逆止弁５２と各車輪のＷ／Ｃとの間からリザーバ５５へ至る油路８を設けて、この油路８にＷ／Ｃリニア弁１５３を設けたものである。なお、第２実施形態につき、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。Ｗ／Ｃリニア弁１５３はブレーキＥＣＵ４０によって開弁圧が制御される。また、Ｗ／Ｃ圧はリザーバ圧と開弁圧との和となる。この第２実施形態では、第１実施形態とほぼ同様のブレーキ制御が実行されるが、Ｓ６０における開弁圧制御においては次のように処理される。即ち、実行回生制動力が最大即ち要求回生制動力と一致する場合には、Ｗ／Ｃリニア弁１５３の開弁圧はＷ／Ｃ圧とＭ／Ｃ圧とが一致するように即ち最小値となるように制御される。また、実行回生制動力が最小即ちゼロの場合には、Ｗ／Ｃリニア弁１５３の開弁圧は液圧制動力が目標車両制動力と一致するように即ち最大値となるように制御される。更に、実行回生制動力がゼロから最大までの中間の場合には、Ｗ／Ｃリニア弁１５３の開弁圧は最小値と最大値との間に設定される。
【００４３】
第２実施形態では、例えば油圧ポンプ５４が作動不良になった場合、ブレーキＥＣＵ４０はＷ／Ｃリニア弁１５３及びストロークシミュレータバルブ５６を共に非通電とし閉鎖状態にする。このときブレーキペダルＢＰが踏み込まれることによって発生したＭ／Ｃ圧がＷ／Ｃ圧を上回れば、第１逆止弁５２が開放されてＷ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧と一致し、車両には液圧ブレーキによる最小制動力が働き、フェイルセーフが確実に行われる。この場合にはブレーキペダルＢＰの踏み込みを解除してもＷ／Ｃ圧は下がらないものの、フェイルセーフの観点からすれば特に問題はない。但し、Ｗ／Ｃ圧を下げたいという要望がある場合には、Ｗ／Ｃリニア弁１５３を通電として開放状態にすればよい。また、Ｗ／Ｃリニア弁１５３及びストロークシミュレータバルブ５６は閉鎖されているため、Ｍ／Ｃ５１からリザーバ５５への油路が絶たれてブレーキペダルＢＰの無駄なストロークをなくすことができる。以上の第２実施形態によれば、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
【００４４】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態における油圧回路を利用すれば、いわゆるジャンピング可変を採用することができる。一般に、ブレーキペダルの踏力と減速度との関係は、踏力が小さい場合（ブレーキペダルの踏み込み始め）では減速度が比較的小さな割合で増加していき、踏力が大きい場合（ブレーキペダルをある程度踏み込んだ後）では減速度が比較的大きな割合で増加していく。このため、ブレーキペダルの踏力が所定値に達するとＭ／Ｃ圧がジャンプしたかのように急に大きくなる。このときのＭ／Ｃ圧をＰjumpとする。ところで、制動距離は走行速度に依存するため、低速走行時と高速走行時とでは制動力が同じであっても制動距離が異なる。このため、低速走行時にはＰjumpを小さく設定し、高速走行時にはＰjumpを大きく設定すれば、低速走行時と高速走行時とでブレーキペダルの踏力が同じでもＭ／Ｃ圧が異なることから制動力が異なり、この結果、低速走行時の制動距離と高速走行時の制動距離との差が小さくなる。この点につき、従来のバキュームブースタではＰjumpは予め定められた所定値以外に変化させることができなかったが、上記実施形態で用いた油圧回路ではＷ／Ｃリニア弁５３の開弁圧を変化させることができるため、結果的に倍力比を変化させたのと同じ状況が得られ、Ｐjumpを可変とすることができる（ジャンピング可変）。具体的には、走行速度が大きくなるにつれてＷ／Ｃリニア弁５３の開弁圧が大きくなるようにすれば、走行速度が大きくなるにつれて走行速度が大きいほどＰjumpが大きくなり、低速走行時の制動距離と高速走行時の制動距離との差を小さくすることができる。
【００４５】
また、上記実施形態における油圧回路を利用すれば、いわゆるビルドアップ機能を採用することもできる。ビルドアップ機能とは、同じ力でブレーキペダルを踏み続けている場合においてその踏み込み時間に応じて制動力（本件ではＷ／Ｃ圧）を上昇させる機能をいう。このビルドアップ機能により、制動距離を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のハイブリッド車両のシステム構成図である。
【図２】第１実施形態の油圧回路構成図である。
【図３】Ｗ／Ｃリニア弁の断面図である。
【図４】ストロークシミュレータバルブの断面図である。
【図５】ブレーキ制御のフローチャートである。
【図６】ペダル踏力とＷ／Ｃ圧との関係を表すグラフである。
【図７】ブレーキ踏み込み時間と車両制動力との関係を表すグラフである。
【図８】第２実施形態の油圧回路構成図である。
【図９】従来のハイブリッド車両のシステム構成図である。
【図１０】従来のハイブリッド車両の油圧回路構成図である。
【符号の説明】
１０・・・回生ＥＣＵ、２０・・・モータＥＣＵ、３０・・・バッテリＥＣＵ、４０・・・ブレーキＥＣＵ、４１・・・踏力センサ、５１・・・マスタシリンダ、５１ａ・・・マスタシリンダピストン、５１ｂ・・・リターンスプリング、５２・・・第１逆止弁、５３・・・Ｗ／Ｃリニア弁、５４・・・油圧ポンプ、５５・・・リザーバ、５６・・・ストロークシミュレータバルブ、５７・・・第２逆止弁、５８・・・油圧センサ、７０・・・モータ、８０・・・インバータ、９０・・・車載バッテリ。

Claims

液圧ブレーキと、
前記液圧ブレーキの制動力と補助ブレーキの制動力との和を車両制動力として協調制御するブレーキ制御手段と、
ブレーキペダル入力値を検出する入力値検出手段と、
前記入力値検出手段によって検出されたブレーキペダル入力値に対応する目標車両制動力を出力する目標車両制動力出力手段と、
前記目標車両制動力出力手段によって出力された目標車両制動力から、前記ブレーキペダル入力値に対応する前記液圧ブレーキの最小制動力（マスタシリンダ圧によって発生する制動力）を差し引いた差分を割振制動力として出力する割振制動力出力手段と、
を備え、
前記液圧ブレーキは、
マスタシリンダ（以下Ｍ／Ｃという）とホイールシリンダ（以下Ｗ／Ｃという）とを繋ぐ第１油路に設けられ、Ｍ／Ｃ圧がＷ／Ｃ圧よりも高い場合には前記Ｍ／Ｃから前記Ｗ／Ｃへのブレーキ液の流れを許容し、Ｗ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧よりも高い場合には前記Ｗ／Ｃから前記Ｍ／Ｃへのブレーキ液の流れを禁止してＷ／Ｃ圧をＭ／Ｃ圧以上に維持する逆止弁と、
圧力調整されたブレーキ液を前記Ｗ／Ｃへ供給するブレーキ液供給手段と
を備え、
前記ブレーキ液供給手段は、
前記Ｗ／Ｃへ高圧のブレーキ液を供給するポンプと、
前記Ｍ／Ｃと前記Ｗ／Ｃとを繋ぐ第２油路に設けられ、Ｗ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧よりも開弁圧だけ高くなるように維持し、その開弁圧が可変である制御弁と
を備え、
前記ブレーキ制御手段は、
前記割振制動力出力手段によって出力された前記割振制動力から前記補助ブレーキの制動力を差し引いた差分を前記液圧ブレーキの配分制動力とし、前記最小制動力と前記配分制動力との和を前記液圧ブレーキの目標制動力として前記補助ブレーキの制動力に応じて前記ブレーキ液供給手段が前記Ｗ／Ｃへ供給するブレーキ液の圧力を調整する際、前記制御弁の開弁圧を調整する
ことを特徴とする車両制動装置。
請求項１記載の車両制動装置であって、
前記ブレーキ制御手段は、前記割振制動力につき、前記補助ブレーキの制動力で賄い切れる場合には前記補助ブレーキの制動力のみで賄い、前記補助ブレーキの制動力で賄い切れない場合にはその賄い切れない分を前記液圧ブレーキの配分制動力とすることを特徴とする車両制動装置。
請求項１又は２記載の車両制動装置であって、
前記Ｍ／Ｃには、前記ブレーキペダル入力に応じてペダルストロークを発生させるストロークシミュレータが接続されていることを特徴とする車両制動装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の車両制動装置であって、
前記補助ブレーキが回生ブレーキであることを特徴とする車両制動装置。