JP4323823B2

JP4323823B2 - 車両の制動力保持装置

Info

Publication number: JP4323823B2
Application number: JP2003025669A
Authority: JP
Inventors: 久視寺島; 精一中林; 卓二川田; 広行竹林; 直樹今村; 道治岡田; 誠湯浅; 一彦小林
Original assignee: Mazda Motor Corp; Transtron Inc
Current assignee: Mazda Motor Corp; Transtron Inc
Priority date: 2003-02-03
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2023-02-03
Also published as: JP2004231155A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の制動力保持装置に関し、特に、車両の停車時に、たとえ運転者の制動操作が意図せず不測に緩んでも、車両の動き出しを未然に防止する、車両の安全運転支援の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の停車時に、たとえ運転者の制動操作が意図せず不測に緩んでも、車両が不用意に動き出さないようにする技術が知られている。例えば、特許文献１には、マスタシリンダとホイルシリンダとを結ぶブレーキ液圧通路に電磁弁を設け、車両停車時には、上記電磁弁を閉状態として、ホイルシリンダ側のブレーキ液圧を保持する（換言すれば、運転者が車両停車の際に要求した制動力を保持する）技術が開示されている。これによれば、車両停車後、サイドブレーキを引かないまま、運転者のブレーキペダルの踏込みが知らず知らずのうちに弱まっても、車両が例えば自動変速機のクリープ現象によって前進する、又は下り坂で後退する、というような不具合が回避される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４７９８７号公報（図２、図１２〜図１５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、車両停車時に保持する制動力として、運転者が車両停車の際に要求した制動力がそのまま保持されるので、次のような不具合が発生する。すなわち、運転者が車両停車の際に要求する制動力は必ずしも一律ではなく、状況に応じてまちまちであり、例えば上り坂や下り坂等、路面勾配のあるところでは、平坦路等、路面勾配のないところに比べて、運転者は強くブレーキペダルを踏み込んで、より大きな制動力を要求する傾向にあるし、また、積荷や乗員が多く、積載重量が大きいときは、そうでないときに比べて、運転者はやはり強くブレーキペダルを踏み込んで、より大きな制動力を要求する傾向にある。また、短い制動力を求める場合、運転者はやはり強くブレーキペダルを踏み込んで、より大きな制動力を要求する傾向にある。
【０００５】
一方、車両の発進時には、今度は、上記電磁弁を開状態として、上記保持した制動力を低減し、ブレーキの引摺り感のない、円滑・良好な車両の発進を図るのであるが、その場合に、ホイルシリンダ側のブレーキ液圧が高い状態のまま保持されているから、上記電磁弁を挟んでホイルシリンダ側とマスタシリンダ側との間でブレーキ液圧が大きく変動（低下）し、これが原因で不快な異音が発生するのである。
【０００６】
特に、本発明者等の検討によれば、この異音は、電磁弁を閉状態から一気に開状態にしたとき（つまり、ブレーキ液圧を急激に下げて、保持していた制動力を速やかに抜くとき）よりも、むしろ、ショックを緩和するためブレーキ液圧を緩慢解放したとき、具体的には、電磁弁をデューティ制御又はディザー制御で繰返し開閉させ、該電磁弁を時間をかけて開状態に移行させたとき（つまり、ブレーキ液圧をデューティ制御又はディザー制御で徐々に下げて、保持していた制動力をゆっくりと抜くとき）に、顕著であった。これは、１つには、デューティ制御による電磁弁の周期的な開閉により、ブレーキ液圧通路内の圧力変動に起因する脈動が生じ、その脈動のたびに異音が発生するからであると考えられる。また、電磁弁が開くときの印加電流と閉じるときの印加電流との間にヒステリシスが生じ、電磁弁が開くのに十分な電流又は閉じるのに十分な電流を該電磁弁に同じ周期で印加しても、該電磁弁が開くタイミングと閉じるタイミングとが一定せずばらつくことも一因であると考えられる。いずれにせよ、ホイルシリンダ側の保持液圧が高く、車両発進時に該液圧を低減させるときの該液圧の変動が大きいことにより、上記脈動がより強くなったり、ヒステリシスがより大きくなったりして、発生する異音の程度がより大きくなると考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、車両停車時に車両の移動を阻止する制動力を保持し、車両発進時に上記保持した制動力を低減する場合における、上記の異音発生の問題に対処することを主たる課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、マスタシリンダとホイルシリンダとを結ぶブレーキ液圧通路に電磁弁が設けられ、車両停車時に上記電磁弁を閉状態としてホイルシリンダ側のブレーキ液圧通路に車両の移動を阻止する制動力を保持する制動力保持手段と、車両発進時に上記電磁弁を開状態として上記保持した制動力を低減する制動力低減手段とを有する車両の制動力保持装置であって、上記制動力保持手段は、運転者の制動圧解放操作に伴い制動圧の減圧を許容すると共に、減圧された制動圧がクリープ力による車両の移動を抑制可能な制動圧以下とならないように、車両停車開始時、上記電磁弁に対する制御量をクリープ力による車両の移動を抑制可能な値に予め設定し、かつ、路面勾配に関連する値を検出する路面勾配関連値検出手段が備えられ、上記制動力低減手段は、上記検出手段で路面が上り勾配であると検出されたときは、平坦であると検出されたときに比べて、制動力を低減する速度を小さくし、路面が下り勾配であると検出されたときは、平坦であると検出されたときに比べて、制動力を低減する速度を大きくすることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、運転者の制動圧解放操作に伴い、制動圧の減圧が許容されると共に、減圧された制動圧が、クリープ力による車両の移動を抑制可能な制動圧以下とならないように、車両停車開始時、上記電磁弁に対する制御量が、クリープ力による車両の移動を抑制可能な値に予め設定されるから、例えば上記従来技術のように、車両停車時に保持される制動力として、運転者が車両停車の際に要求した制動力がそのまま保持されるのではなく、例えば最低限クリープ力による車両の移動を阻止できる制動力が保持されるようになる。よって、車両停車時に車両の移動を阻止する制動力を保持する、という本来の目的を果たしつつ、そのためにホイルシリンダ側で保持されるブレーキ液圧が過度に高くならず、その結果、車両発進時に上記保持していた制動力を低減するときの、電磁弁を挟んでホイルシリンダ側とマスタシリンダ側との間におけるブレーキ液圧の変動が可及的に小さくなって、車両発進時における不快な異音発生の問題が抑制され又は解消される。
【００１１】
そして、特にこの発明によれば、上り勾配のところで停車しているときは、平坦路や下り勾配のところで停車しているときに比べて、制動力をゆっくりと抜くから、車両は後退することなく円滑・良好に発進する。一方、下り勾配のところで停車しているときは、平坦路や上り勾配のところで停車しているときに比べて、制動力を速やかに抜くから、車両はブレーキの引摺り感なく円滑・良好に発進する。そして、平坦路で停車しているときは、車両はほどよい加速感で円滑・良好に発進する。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、車両停車時に所定のエンジン停止条件が成立したときはエンジンを自動的に停止させ、その後、所定のエンジン始動条件が成立したときはエンジンを自動的に始動させるエンジン自動停止・始動手段が備えられ、制動力低減手段は、路面勾配関連値検出手段で路面が上り勾配であると検出されたときは、エンジンの自動始動後、クリープ力が車両を移動させることが可能な大きさまで増大したタイミングで、制動力の低減を開始し、路面が平坦であると検出されたとき及び下り勾配であると検出されたときは、エンジンの自動始動と同じタイミングで、制動力の低減を開始することを特徴とする。
【００１３】
この発明は、燃費の向上や、環境汚染物質あるいは二酸化炭素等の排出低減、及び騒音の抑制等を図る、いわゆるアイドルストップ車両を対象としている。一般に、アイドルストップ車両では、車両停車時に所定のエンジン停止条件が成立したときは、エンジンが自動停止されるので、車両停車後、エンジンの自動停止中（アイドルストップ中）に、サイドブレーキを引かないまま、運転者のブレーキペダルの踏込みが知らず知らずのうちに弱まっても、車両がクリープ現象によって前進する、というような不具合、又は路面勾配の緩い下り坂で後退する、というような不具合は生じない。
【００１４】
しかし、アイドルストップ車両では、アイドルストップがかかると、エンジンが停止され、クリープ力が発生しなくなる。したがって、上り坂や下り坂等、路面勾配の急なところで停車してアイドルストップがかかった場合に、サイドブレーキを引かないまま、運転者のブレーキペダルの踏込みが知らず知らずのうちに弱まると、車両は路面勾配により後退（上り坂の場合）又は前進（下り坂の場合）することになる。
【００１５】
そして、アイドルストップ車両では、その後、所定のエンジン始動条件が成立したときには、エンジンが自動始動されるので、その場合に、サイドブレーキを引かないまま、運転者のブレーキペダルの踏込みが知らず知らずのうちに弱まっていると、車両がクリープ現象によって前進する、というような不具合が生じる。ただし、エンジンの自動始動と同時に、車両を移動させるほどのクリープ力が発生するわけではなく、エンジンが自動始動され、エンジン回転がある程度上昇した時点で、車両を移動させるほどのクリープ力が発生する。
【００１６】
そこで、この発明によれば、特に、上り勾配のところで停車しているときは、エンジンの自動始動と同じタイミングでは制動力の低減を開始せず、それより後の時点で車両を移動させることができるほどのクリープ力が発生するタイミングで制動力を抜き始めるから、車両は後退することなく円滑・良好に発進する。一方、平坦路及び下り勾配のところで停車しているときは、エンジンの自動始動と同じタイミングで早期に制動力を抜き始めるから、車両はブレーキの引摺り感なく円滑・良好に発進する。
【００１７】
次に、請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明において、電磁弁は、ブレーキ液圧通路を全開とするか全閉とするオンオフ型の電磁弁であることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、比較的安価なオンオフ型の電磁弁（ＤＣソレノイドを用いたオンオフ高速弁）を採用するから、例えばＤＣソレノイドを用いた比例制御弁等を採用した場合に比べて、この車両の制動力保持装置のコストが抑制できる。なお、ＤＣソレノイドに流す電流をＰＷＭ制御（デューティ制御）することにより、オンオフ電磁弁を比例制御弁のごとく使用できることはよく知られている。以下、実施の形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、本実施の形態に係る車両１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両であって、車体前部のエンジンルーム内に、エンジン１０が横置きに配置され、該エンジン１０にトルクコンバータ２０を介して変速機３０が接続されている。そして、該変速機３０の出力が差動装置４０を経由して左右の前輪６１，６２に伝達される。この車両１は、燃費の向上や、環境汚染物質あるいは二酸化炭素の排出低減、及び騒音の抑制等を図る、いわゆるアイドルストップ車両であって、エンジン１０の始動用のスタータモータ５０を備える。
【００２０】
この車両１のブレーキシステムは、本実施形態においては、周知のディスク式ブレーキを採用している。すなわち、運転者のブレーキペダル７１の踏力が、エンジン１０の吸気管内の負圧（吸引負圧）を利用したブレーキブースタ（倍力装置）７２で助勢されて、マスタシリンダ７３に伝達され、上記踏力に応じたブレーキ液圧が発生する。ブレーキ液圧は、ブレーキ液圧通路７４，７５を通って、各車輪６１〜６４のキャリパ７６〜７６に内蔵されたホイルシリンダに伝達され、各車輪６１〜６４と一体回転するディスク７７〜７７をパッドが挟み込んで制動力が発生する。もちろん、ディスク式ブレーキに限らず、他にも、各車輪と一体回転するドラムにシューが押し付けられて制動力が発生するドラム式ブレーキ、同じく各車輪と一体回転するドラムをバンドで締め付けて制動力が発生するバンド式ブレーキ等を採用してもよい。
【００２１】
上記マスタシリンダ７３は、吐出口を２つ有するタンデム型であり、ブレーキ液圧通路７４，７５は、本実施形態においては、クロス方式（Ｘ配管方式）である。すなわち、マスタシリンダ７３の各吐出口から延びる液圧通路７４，７５がそれぞれ途中で２つに分岐して、一方の通路（第１の通路）７４は、左前駆動輪６１のキャリパ７６及び右後従動輪６４のキャリパ７６に至り、他方の通路（第２の通路）７５は、右前駆動輪６２のキャリパ７６及び左後従動輪６３のキャリパ７６に至る。もちろん、クロス方式に限らず、他にも、一方の通路が左右の前輪に、他方の通路が左右の後輪に至る、前後分割方式であってもよい。
【００２２】
各ブレーキ液圧通路７４，７５に電磁弁８０，９０が配設されている。図２及び図３に第１の電磁弁８０を例に取って明示したように、この電磁弁８０は、ＤＣソレノイドを用いたノーマルオープン型のオンオフ電磁弁である。コイル８１に電流が流されていないオフ時には、図２に示したように、プランジャ８２がスプリング８３で付勢されて液圧通路７４から退避する。これにより、電磁弁８０を挟んで位置するマスタシリンダ７３側の液圧通路（上流側通路）７４ａと、キャリパ７６側（ホイルシリンダ側）の液圧通路（下流側通路）７４ｂとが完全に連通し、液圧通路７４が全開となる。一方、コイル８１に電流が流されたオン時には、図３に示したように、プランジャ８２がスプリング８３を縮めながら液圧通路７４に進出する。これにより、上流側通路７４ａと下流側通路７４ｂとが完全に遮断され、液圧通路７４が全閉となる。
【００２３】
ただし、ＤＣソレノイドに流す電流をＰＷＭ方式でデューティ制御することにより、上記電磁弁８０を比例制御弁のごとく用いることが可能である。デューティ制御におけるデューティ値（１オンオフ周期あたりのオン時間の比率）を変化させることにより、上流側通路７４ａと下流側通路７４ｂとの連通度を変化させ、下流側通路７４ｂのブレーキ液圧（制動力）を制御することができる。なお、電磁弁８０がオフのときのデューティ値は０％、オンのときのデューティ値は１００％である。また、ディザー制御の場合、電圧を変化させ、目標となる電流値になるようにディザー制御し、電磁力を変化させてもよい。
【００２４】
図２に示したように、通常は、電磁弁８０はオフで、液圧通路７４は全開である。ブレーキペダル７１が踏み込まれると、該ペダル７０の操作ロッド７１ａがブレーキブースタ７２の弁付ロッド７２ａを押し、該弁付ロッド７２ａがプッシュロッド７２ｂを押し、該プッシュロッド７２ｂがマスタシリンダ７３のピストン７３ａを押す。ブレーキブースタ７２の内部はダイヤフラム７２ｃで２つの室７２ｄ，７２ｅに仕切られている。ダイヤフラム７２ｃはプッシュロッド７２ｂに連結されている。
【００２５】
ブレーキペダル７１が踏み込まれていない図２の状態では、第１室７２ｄ及び第２室７２ｅ共に、吸引負圧（ブレーキブースタ負圧）が作用している。しかし、ブレーキペダル７１が踏み込まれた図３の状態では、第１室７２ｄへの負圧の作用が停止すると共に、弁付プランジャ７２ａの移動に伴い、第１室７２ｄへ大気圧が導入される。これにより、運転者のブレーキペダル７１の踏力が、第１室７２ｄ側から第２室７２ｅ側へ助勢される。このとき、マスタシリンダ７３のピストン７３ａは、図外の第２通路７５用のピストンとの間に介設されたスプリング７３ｅを縮める。
【００２６】
マスタシリンダ７３においては、ピストン７３ａがリザーバ７３ｂのリリーフポート７３ｃを横切った瞬間から、加圧室７３ｄ内のブレーキ液圧が上昇する。そして、その加圧されたブレーキ液圧が液圧通路７４に吐出され、電磁弁８０を経てホイールシリンダに到達する（図２の矢印参照）。この状態で電磁弁８０がオンとなって液圧通路７４が全閉となると、下流側通路７４ｂには、上記加圧されたブレーキ液圧が残る。この状態では、たとえブレーキペダル７１の踏込みが戻されても、下流側通路７４ｂの制動力は低下しない（図３の矢印参照）。
【００２７】
例えば、ピストン７３ａがリザーバ７３ｂのリリーフポート７３ｃの位置まで戻る間は、上流側通路７４ａには過渡的に負圧が発生し、ピストン７３ａは比較的緩慢に戻る。その結果、上流側通路７４ａのブレーキ液圧は緩慢に低下する。しかし、ピストン７３ａがリリーフポート７３ｃの位置まで戻った後は、上流側通路７４ａはリザーバ７３ｂと連通し、ピストン７３ａは速やかに戻る。その結果、上流側通路７４ａのブレーキ液圧は速やかに大気圧（残圧）まで低下する。そして、いずれにおいても、このように上流側通路７４ａのブレーキ液圧が低下していく間、下流側通路７４ｂのブレーキ液圧は、プランジャ８２及び逆止弁８４に遮られて、一緒に低下することがない。
【００２８】
なお、電磁弁８０がオンとなって液圧通路７４が全閉となった後、ブレーキペダル７１が踏み増しされると、その踏増し分は、上記逆止弁８４を介して下流側通路７４ｂに導入され、該下流側通路７４ｂのブレーキ液圧は増圧される。
【００２９】
以上が、マスタシリンダ７３とホイルシリンダとを結ぶブレーキ液圧通路７４，７５に電磁弁８０，９０が設けられた、このブレーキシステムの基本的な動作である。いまは、第１液圧通路７４及び第１電磁弁８０を例に取り説明したが、第２液圧通路７５及び第２電磁弁９０についても同様である。以下の記述において、図示しないが、第２液圧通路７５の上流側通路に符号７５ａを、下流側通路に符号７５ｂを付す。
【００３０】
図４に示すように、この車両１には、エンジン１０の燃料噴射弁１１…１１、点火栓１２…１２、及びスタータモータ５０を制御するアイドルストップ用のコントロールユニット１００と、上記電磁弁８０，９０を制御するヒルホールド用のコントロールユニット２００とが搭載されている。アイドルストップコントロールユニット（ＩＳＥＣＵ）１００は、ブレーキペダルが踏み込まれたときにオンとなるブレーキスイッチ１１０の信号、エンジン１０のスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ１２０の信号、車速を検出する車速センサ１３０の信号、選択されたレンジを検出するレンジスイッチ１４０の信号、エンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ１５０の信号、ブレーキペダル７１とマスタシリンダ７３との間に介設された上記ブレーキブースタ７２に導入されるブレーキブースタ負圧を検出するブースタ負圧センサ１６０の信号、エンジン１０の回転数を検出するエンジン回転センサ１７０の信号、等を入力する。ヒルホールドコントロールユニット（ＨＨＥＣＵ）２００は、路面勾配を検出する傾斜角センサ２１０の信号、下流側通路７４ｂ，７５ｂのブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ２２０の信号、等を入力する他、上記エンジン回転センサ１７０の信号、及びＩＳＥＣＵ１００からブレーキ保持フラグ信号及びアイドルストップフラグ信号を入力する。
【００３１】
図５に、ＩＳＥＣＵ１００が行うアイドルストップ制御の具体的動作の１例をフローチャートで示す。まず、ステップＳ１１で、初期化を行ったうえで、ステップＳ１２〜Ｓ１７で、各種の判定を行い、すべてＹＥＳのとき（すなわち、車両停車時に所定のエンジン停止条件が成立したとき）に、ステップＳ１８で燃料噴射を停止し、かつステップＳ１９で火花点火を停止して、エンジン１０を自動停止する。そして、ステップＳ２０で、制動力を保持すべきであることを示すため、ブレーキ保持フラグを１にセットし、また、ステップＳ２１で、エンジン１０が自動停止中であることを示すため、アイドルストップフラグを１にセットした後、ステップＳ１２に戻る。
【００３２】
この例では、ブレーキスイッチ１１０がオンであること（ステップＳ１２）、スロットル弁が全閉であること（ステップＳ１３）、車速がゼロであること（ステップＳ１４）、選択されたレンジがＤレンジ又はＮレンジであること（ステップＳ１５）、ブレーキブースタ負圧が所定の基準圧Ｐよりも低いこと（ステップＳ１６）、及び他の禁止条件が成立していないこと（ステップＳ１７）、がアイドルストップ条件とされている。ここで、ステップＳ１６で、ブレーキブースタ負圧が所定の基準圧Ｐよりも低いことを、アイドルストップ条件の１つとしたのは、エンジン１０がアイドルストップし、ブレーキブースタ負圧が所定の基準圧Ｐよりも高くなると、該ブレーキブースタ負圧の度合いが小さくなり、ブレーキブースタ７２の助勢力が減少して、運転者の制動操作の負担（ブレーキペダル７１の踏力等）が増加してしまうから、そのような不具合を未然に防止するためである。また、ステップＳ１７の他の禁止条件には、例えばエンジン水温が所定温度よりも低いことや、エアコン等が作動していて電気的負荷が大きいこと、等が含まれる。
【００３３】
一方、上記アイドルストップ条件が１つでも満足されないときは、ステップＳ２２で、アイドルストップフラグが１か否かを判定し、ＹＥＳのとき（アイドルストップ中であるとき）は、ステップＳ２３で燃料噴射を実行（再開）し、ステップＳ２４で火花点火を実行（再開）し、かつステップＳ２５でスタータモータ５０をオンとして、エンジン１０を自動始動（自動再始動）する。
【００３４】
次に、ステップＳ２６で、選択されたレンジがＤレンジであるか否かを判定し、Ｄレンジであるときは、ステップＳ２７で、制動力を保持すべきでないことを示すため、ブレーキ保持フラグを０にリセットし、Ｄレンジでないとき（Ｎレンジであるとき）は、ステップＳ２７を飛ばして（つまりまだ制動力を保持すべきであることを示すため、ブレーキ保持フラグを１に維持して）、ステップＳ２８に進む。
【００３５】
そして、ステップＳ２８で、エンジン１０の完爆を確認したとき（例えばエンジン回転数が５００ｒｐｍまで上昇したとき）に、ステップＳ２９で、スタータモータ５０をオフとした後、ステップＳ３０で、エンジン１０が自動停止中でないことを示すため、アイドルストップフラグを０にリセットする。
【００３６】
一方、ステップＳ２２でＮＯのとき（アイドルストップ中でないとき）は、ステップＳ３１で、ブレーキ保持フラグが０か否かを判定し、０のとき（ステップＳ２６の判定でＤレンジであると判定されているとき）は、そのままステップＳ１２に戻り、０でないとき（ステップＳ２６の判定でＮレンジであると判定されているとき）は、ステップＳ３２に進んで、再度、選択されたレンジがＤレンジであるか否かを判定する。そして、Ｄレンジであるときは、ステップＳ３３で、制動力を保持すべきでないことを示すため、ブレーキ保持フラグを０にリセットし、まだＮレンジであるときは、そのままステップＳ１２に戻る。
【００３７】
このようにする理由は、Ｎレンジが選択されているときに、ブレーキ保持が解除されると、坂道でずり下がる可能性があるため、Ｎレンジのときは、ブレーキ圧の保持を解除せず、Ｄレンジのときに限り、ブレーキ保持を解除するようにしたのである。
【００３８】
このようなＩＳＥＣＵ１００の動作に呼応して、ＨＨＥＣＵ２００は、図６にフローチャートで例示した動作（ヒルホールド制御動作）を行う。まず、ステップＳ４１で、初期化を行ったうえで、ステップＳ４２で、アイドルストップフラグが１か否かを判定し、ＹＥＳのとき（アイドルストップ中であるとき）は、ステップＳ４３で、ヒルホールド制御弁８０，９０に対するデューティ値（Ｄｕｔｙ値）を所定のデューティ値（α）に設定した後、ステップＳ４２に戻る。この所定デューティ値（α）は、クリープ力による車両１の移動を阻止する制動力（ブレーキ液圧）を、下流側通路７４ｂ，７５ｂに生成するデューティ値（クリープ相当デューティ値）である。
【００３９】
一方、ステップＳ４２でＮＯのとき（アイドルストップ中でないとき）は、ステップＳ４４で、路面が上り勾配か否かを判定し、ＹＥＳのときは、ステップＳ４５で、ヒルホールド制御弁８０，９０に対するデューティ値の減衰値を上り勾配用の減衰値（Ｘ）に設定する。上記ステップＳ４４でＮＯのとき（上り勾配でないとき）は、ステップＳ４６で、路面が下り勾配か否かを判定し、ＹＥＳのときは、ステップＳ４７で、ヒルホールド制御弁８０，９０に対するデューティ値の減衰値を下り勾配用の減衰値（Ｙ）に設定する。上記ステップＳ４６でＮＯのとき（上り勾配でも下り勾配でもないとき）は、ステップＳ４８で、ヒルホールド制御弁８０，９０に対するデューティ値の減衰値を平坦路用の減衰値（Ｚ）に設定する。
【００４０】
ここで、上り勾配用減衰値（Ｘ）は３つのなかで最も小さく、下り勾配用減衰値（Ｚ）は３つのなかで最も大きく、平坦路用減衰値（Ｚ）はその間の値である。すなわち、路面が上り勾配のときは、アイドルストップ中保持していた制動力を低減する速度を最も小さくし、路面が下り勾配のときは、アイドルストップ中保持していた制動力を低減する速度を最も大きくする。
【００４１】
そして、いずれの場合も、ステップＳ５０で、上記クリープ相当デューティ値（α）を、各減衰値（Ｘ），（Ｙ）又は（Ｚ）で徐々に減少させていくのであるが、路面が上り勾配のときは、ステップＳ４９で、エンジン１０の完爆を確認するまで（例えばエンジン回転数が５００ｒｐｍまで上昇するまで）は、ステップＳ４３に進んで、上記クリープ相当デューティ値（α）を保持する。そして、エンジン１０の完爆を確認したときに初めて（つまり、エンジンの自動始動後、クリープ力が車両を移動させることが可能な大きさまで増大したタイミングで）、ステップＳ５０に進んで、デューティ値を最小減衰値（Ｘ）で最もゆっくりと減衰させる。これに対し、路面が下り勾配又は平坦路のときは、エンジン１０の完爆を待つことなく、アイドルストップフラグが０にリセットされた時点で直ちに（つまり、エンジンの自動始動と同じタイミングで）、ステップＳ５０に進んで、デューティ値を最大減衰値（Ｙ）で最も速やかに減衰させる（下り勾配のとき）。あるいは中間減衰値（Ｚ）で速やかに減衰させる（平坦路のとき）。
【００４２】
次いで、ステップＳ５１で、下流側通路７４ｂ，７５ｂのブレーキ液圧が、所定の微小液圧（例えば大気圧（残圧）より少し高い液圧：この例では０．３ＭＰａ）以下か否かを判定し、ＮＯと判定されるうちは、そのままステップＳ３２に戻り、ＹＥＳと判定されたときは、ステップＳ５２で、デューティ値を一気にゼロにして、ステップＳ５２に戻る。
【００４３】
以上のような制御動作で得られる作用を図７のタイムチャートを参照して説明する。いま、運転者がブレーキペダル７１を踏み込んで、時刻ｔａに、車速がゼロになり、車両１が停車したとする。アイドルストップ条件が成立し、アイドルストップがかかり、アイドルストップフラグが１にセットされる。これに伴い、エンジン回転数がゼロになる。また、ヒルホールド制御弁８０，９０に対するデューティ値（Ｄｕｔｙ値）がクリープ相当デューティ値（α）に設定される。なお、このクリープ相当デューティ値（α）は、この例では、エンジン回転数がアイドル回転数Ｉ（例えば５００ｒｐｍ）のときに生じるクリープ力に対向し得る値である（図例では１．０ＭＰａのブレーキ液圧が下流側通路７４ｂ，７５ｂに生成する）。
【００４４】
この状態で、車両１の停車後、サイドブレーキを引かないまま、運転者のブレーキペダル７１の踏込みが知らず知らずのうちに弱まったすると、実線で例示したように、ブレーキ操作量（踏込量）の減少に追随して、ブレーキ液圧通路７４，７５のブレーキ液圧もまた低下し、そして、ついにクリープ力に対向し得る１．０ＭＰａまで低下する（時刻ｔｂ）。しかし、ヒルホールド制御弁８０，９０に対するデューティ値がクリープ相当デューティ値（α）に設定されているから、たとえ上流側通路７４ａ，７５ａのブレーキ液圧がさらに１．０ＭＰａ以下に低下しても、下流側通路７４ｂ，７５ｂのブレーキ液圧は１．０ＭＰａ以下には低下しない。したがって、たとえ車両１が上り坂で停車していても不測に後退することが防がれ、また下り坂で停車していても不測に前進することが防がれる。つまり、アイドルストップ車両では、エンジン１０の自動始動性を高めるため、アイドルストップがかかると、変速機３０の動力伝達経路はＰレンジやＮレンジのときのように遮断状態とされるから、下流側通路７４ｂ，７５ｂにある程度の制動力を保持しておかないと、車両１が路面勾配によって不用意に動き出してしまうのである。
【００４５】
もちろん、車両１の停車中、及びエンジン１０のアイドルストップ中、鎖線で例示したように、ブレーキ操作量が減少しなければ、ブレーキ液圧通路７４，７５のブレーキ液圧もまた低下することがなく、運転者が車両１の停車の際に要求した制動力がそのまま保持されて、車両１は、ヒルホールド制御弁８０，９０によってではなく、運転者の継続的な制動操作によって、確実に移動が防がれる。
【００４６】
そして、その後、運転者が発進しようとして、ブレーキペダル７１の踏込みを解除し、アクセルペダルの踏込みを開始する等、エンジン始動条件が成立すると、アイドルストップが解除され、アイドルストップフラグが０にリセットされる（時刻ｔｃ）。これに伴い、エンジン回転数が上昇を始める。その場合に、特に、路面が上り勾配のときは、実線で例示したように、エンジン１０が完爆し、エンジン回転数がアイドル回転数Ｉ（５００ｒｐｍ）まで上昇する時刻ｔｄまでは、クリープ相当デューティ値（α）が保持されて、ブレーキ液圧が１．０ＭＰａに保持される。これにより、エンジン回転数がアイドル回転数Ｉまで上昇した時刻ｔｄに、車両がクリープ力により前進する、というような不具合が防がれる。
【００４７】
そして、符号アで例示したように、エンジン１０が完爆し、エンジン回転数がアイドル回転数Ｉまで上昇した時刻ｔｄに、上記デューティ値が最小減衰値（Ｘ）で最もゆっくりと減衰されて、制動力が最もゆっくりと低減される。これにより、車両１は後退することなく円滑・良好に発進する。なお、図７の車速は、この路面が上り勾配のときの変化を例示している。
【００４８】
一方、路面が下り勾配のときは、破線（イ）で例示したように、エンジン１０の自動始動と同時刻ｔｃに、上記デューティ値が最大減衰値（Ｙ）で最も速やかに減衰されて、制動力が最も速やかに低減される。これにより、車両１はブレーキの引摺り感なく円滑・良好に発進する。また、路面が平坦路のときは、破線（ウ）で例示したように、エンジン１０の自動始動と同時刻ｔｃに、上記デューティ値が中間の減衰値（Ｚ）で速やかに減衰されて、制動力が速やかに低減される。これにより、車両１はほどよい加速感で円滑・良好に発進する。
【００４９】
なお、路面が上り勾配のとき、破線（エ）で例示したように、エンジン１０の完爆後、エンジン回転数がいったん吹き上り、エンジン回転数が再びアイドル回転数Ｉに低下して安定した時刻ｔｅに、上記デューティ値の減衰を開始してもよい。これにより、完爆直後における上記エンジン回転数の吹上りに伴う車両の飛び出しを抑制できる。
【００５０】
また、路面が下り勾配のとき、破線（オ）で例示したように、エンジン１０の自動始動と同時刻ｔｃに、上記デューティ値を徐々にではなく一気にゼロまで低下させてもよい。これにより、ブレーキの引摺り感がほとんどなくなり、車両１は下り坂によって一層円滑・良好に前進する。
【００５１】
そして、いずれにしても、運転者の制動圧解放操作に伴い、制動圧の減圧が許容されると共に、減圧された制動圧が、クリープ力による車両１の移動を抑制可能な制動圧（この例では１．０ＭＰａ）以下とならないように、車両１の停車開始時に、電磁弁８０，９０に対する制御量が、クリープ力による車両１の移動を抑制可能な値に予め設定されるから、車両１の停車時に保持する制動力として、運転者が継続的に制動操作を行った場合（図７の鎖線）を除き、運転者が車両１の停車の際に要求した制動力がそのまま保持されるのではなく、例えば最低限クリープ力による車両１の移動を阻止できる制動力（この例では１．０ＭＰａ）が保持されるようになる。よって、車両１の停車時に、該車両１の移動を阻止する制動力を保持する、という本来の目的を果たしつつ、そのために下流側通路７４ｂ，７５ｂで保持されるブレーキ液圧が過度に高くならず、その結果、電磁弁８０，９０を挟んで上流側通路７４ａ，７５ａと下流側通路７４ｂ，７５ｂとの間におけるブレーキ液圧の変動が可及的に小さくなって、不快な異音発生の問題が抑制され又は解消される。
【００５２】
なお、ヒルホールド制御弁８０，９０として、例えばＤＣソレノイドを用いた比例制御弁等を採用することも可能である。ただし、上記オンオフ電磁弁８０，９０は比例制御弁等に比べて安価であるから、上記オンオフ電磁弁８０，９０を用いた上記実施形態に係る車両１のブレーキシステムはコストが抑制できるという利点がある。
【００５３】
また、上記の実施の形態は、特にアイドルストップ車両を対象としていたが、本発明は、非アイドルストップ車両にも好ましく適用可能である。その場合のタイムチャートを図８に例示する。図７と最も大きく異なるところは、時刻ｔａに車両が停止しても、エンジンが自動停止されないから、エンジン回転数はゼロにならず、アイドル回転数Ｉに維持されるところである。したがって、車両の停車中は、この車両には、継続してクリープ力が作用している。
【００５４】
この状態で、車両の停車後、サイドブレーキを引かないまま、運転者のブレーキペダルの踏込みが知らず知らずのうちに弱まったすると、実線で例示したように、ブレーキ操作量（踏込量）の減少に追随して、ブレーキ液圧通路のブレーキ液圧もまた低下し、そして、ついにクリープ力に対向し得る１．０ＭＰａまで低下する（時刻ｔｂ）。しかし、ヒルホールド制御弁に対するデューティ値がクリープ相当デューティ値（α）に設定されているから（あるいは前述したようにヒルホールド制御弁に対する電流量がクリープ相当電流量に設定されているから）、たとえ上流側通路のブレーキ液圧がさらに１．０ＭＰａ以下に低下しても、下流側通路のブレーキ液圧は１．０ＭＰａ以下には低下しない。したがって、たとえ車両にクリープ力が継続して作用していても車両が不測に前進することが防がれる。
【００５５】
そして、やはり、運転者の制動圧解放操作に伴い、制動圧の減圧が許容されると共に、減圧された制動圧が、クリープ力による車両の移動を抑制可能な制動圧（この例では１．０ＭＰａ）以下とならないように、車両の停車開始時に、電磁弁に対する制御量が、クリープ力による車両の移動を抑制可能な値に予め設定されるから、車両の停車時に保持する制動力として、運転者が継続的に制動操作を行った場合（図８の鎖線）を除き、運転者が車両の停車の際に要求した制動力がそのまま保持されるのではなく、例えば最低限クリープ力による車両の移動を阻止できる制動力（この例では１．０ＭＰａ）が保持されるようになる。よって、車両の停車時に、該車両の移動を阻止する制動力を保持する、という本来の目的を果たしつつ、そのために下流側通路で保持されるブレーキ液圧が過度に高くならず、その結果、電磁弁を挟んで上流側通路と下流側通路との間におけるブレーキ液圧の変動が可及的に小さくなって、不快な異音発生の問題が抑制され又は解消される。
【００５６】
そして、その後、例えば運転者が発進しようとしてブレーキペダルの踏込みを解除した時刻ｔｘに、制動力の低減が開始される。その場合に、図７と同様、特に、路面が上り勾配のときは、実線（ア）で例示したように、制動力が最もゆっくりと低減される。これにより、車両は後退することなく円滑・良好に発進する。なお、図８の車速は、この路面が上り勾配のときの変化を例示している。一方、路面が下り勾配のときは、破線（イ）で例示したように、制動力が最も速やかに低減される。これにより、車両はブレーキの引摺り感なく円滑・良好に発進する。また、路面が平坦路のときは、破線（ウ）で例示したように、制動力が速やかに低減される。これにより、車両はほどよい加速感で円滑・良好に発進する。なお、路面が下り勾配のとき、破線（オ）で例示したように、制動力を徐々にではなく一気に低減させてもよい。これにより、ブレーキの引摺り感がほとんどなくなり、車両は下り坂によって一層円滑・良好に前進する。
【００５７】
なお、以上は、車両がアイドルストップ車両でないことを前提に説明したが、車両がアイドルストップ車両ではあるが、車両の停車時にアイドルストップ条件が成立せず、エンジンが自動停止されなかった場合も同様である。
【００５８】
【発明の効果】
以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明によれば、車両の停車時に、たとえ運転者の制動操作が意図せず不測に緩んでも、車両の動き出しを未然に防止するように構成した車両において、車両の発進時に、それまで保持していた制動力を低減する際に起こり得る、不快な異音発生の問題を抑制又は解消することができる。本発明は、車両の制動力保持装置に用いて好適であり、自動車等の車両の技術分野一般において、特に、アイドルストップ車両等の低公害型車両あるいは環境対応型車両の技術分野において、幅広い産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るアイドルストップ車両のパワートレイン及びブレーキシステムを示す全体構成図である。
【図２】上記ブレーキシステムの基本的な動作を説明する拡大構成図であって、ブレーキペダルが非踏込み状態及び電磁弁が開状態を例示している。
【図３】同じく、ブレーキペダルが踏込み状態及び電磁弁が閉状態を例示している。
【図４】上記アイドルストップ車両のシステム構成図である。
【図５】上記アイドルストップ車両に搭載されたアイドルストップコントロールユニットが実行するアイドルストップ制御の具体的動作の１例を示すフローチャートである。
【図６】上記アイドルストップ車両に搭載されたヒルホールドコントロールユニットが実行するヒルホールド制御の具体的動作の１例を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態（車両がアイドルストップ車両である場合）の作用を説明するタイムチャートである。
【図８】第２の実施の形態（車両がアイドルストップ車両でない場合）の作用を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１アイドルストップ車両
１０エンジン
３０変速機
５０スタータモータ
６１〜６４車輪
７１ブレーキペダル
７２ブレーキブースタ
７３マスタシリンダ
７４，７５ブレーキ液圧通路
７４ａ，７５ａ上流側通路
７４ｂ，７５ｂ下流側通路
７６キャリパ
７７ディスク
８０，９０電磁弁
１００アイドルストップ用コントロールユニット（エンジン自動停止・始動手段）
２００ヒルホールド用コントロールユニット（制動力保持手段、制動力低減手段）
２１０傾斜角センサ（路面勾配関連値検出手段）

Claims

マスタシリンダとホイルシリンダとを結ぶブレーキ液圧通路に電磁弁が設けられ、車両停車時に上記電磁弁を閉状態としてホイルシリンダ側のブレーキ液圧通路に車両の移動を阻止する制動力を保持する制動力保持手段と、車両発進時に上記電磁弁を開状態として上記保持した制動力を低減する制動力低減手段とを有する車両の制動力保持装置であって、上記制動力保持手段は、運転者の制動圧解放操作に伴い制動圧の減圧を許容すると共に、減圧された制動圧がクリープ力による車両の移動を抑制可能な制動圧以下とならないように、車両停車開始時、上記電磁弁に対する制御量をクリープ力による車両の移動を抑制可能な値に予め設定し、かつ、路面勾配に関連する値を検出する路面勾配関連値検出手段が備えられ、上記制動力低減手段は、上記検出手段で路面が上り勾配であると検出されたときは、平坦であると検出されたときに比べて、制動力を低減する速度を小さくし、路面が下り勾配であると検出されたときは、平坦であると検出されたときに比べて、制動力を低減する速度を大きくすることを特徴とする車両の制動力保持装置。
車両停車時に所定のエンジン停止条件が成立したときはエンジンを自動的に停止させ、その後、所定のエンジン始動条件が成立したときはエンジンを自動的に始動させるエンジン自動停止・始動手段が備えられ、制動力低減手段は、路面勾配関連値検出手段で路面が上り勾配であると検出されたときは、エンジンの自動始動後、クリープ力が車両を移動させることが可能な大きさまで増大したタイミングで、制動力の低減を開始し、路面が平坦であると検出されたとき及び下り勾配であると検出されたときは、エンジンの自動始動と同じタイミングで、制動力の低減を開始することを特徴とする請求項１に記載の車両の制動力保持装置。
電磁弁は、ブレーキ液圧通路を全開とするか全閉とするオンオフ型の電磁弁であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制動力保持装置。