JP4576866B2

JP4576866B2 - 車両用ブレーキシステム

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Publication number: JP4576866B2
Application number: JP2004117052A
Authority: JP
Inventors: 貴之山本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2024-04-12
Also published as: JP2005297777A

Description

本発明は、車両用ブレーキシステムに関するものであり、互いに並列に設けられた第一ブレーキと第二ブレーキとを備えたブレーキシステムにおける両ブレーキの制御に関するものである。

車両には少なくとも２つのブレーキが並列に設けられるのが普通である。走行中の車両を減速させ、あるいは停止させるためのサービスブレーキと、停止中の車両が移動することを防止するパーキングブレーキとが、その代表的なものである。そして、パーキングブレーキを動力により作動するものとし、それを自動的に作用状態にし、あるいは解除状態にすることも知られている。例えば、下記特許文献１には、シフトレバーの位置がニュートラルレンジあるいはパーキングレンジであり、車速がほぼ０で、サービスブレーキが作用状態にあってアクセルペダルが解除されている状態が設定時間以上継続した場合に、パーキングブレーキが自動的に作用状態とされるパーキングブレーキ装置が記載されている。このパーキングブレーキ装置においては、シフトレバーの位置が駆動レンジにある状態が設定時間以上継続した場合に、パーキングブレーキが自動的に解除される。
特開平７−１４４６２３号公報

上記少なくとも２つのブレーキを含むブレーキシステムにおいて、少なくとも１つのブレーキが運転者の意図通りの制動力を生じさせない事態が発生することがある。例えば、サービスブレーキが、マスタシリンダの液圧によりブレーキシリンダが作動させられるマニュアルモードと、動力液圧源の液圧の電子制御によりブレーキシリンダが作動させられる電子制御モードとで作動可能なものであり、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作状態が同じである場合に、電子制御モードにおいてはマニュアルモードにおけるよりブレーキシリンダの液圧が大きい値に制御されるブレーキシステムにおいて、そのような事態が発生する。この種のブレーキシステムにおいて、電源電圧が設定値以下まで低下した場合には、電子制御の信頼性が低下するため、電子制御モードが自動的に解除され、マニュアルモードとされることが多いが、運転者は電子制御モードを念頭においてブレーキ操作部材を操作するため、運転者の意図通りの制動力が生じさせられないこととなるのである。

上記事態が車両の走行中に発生すれば、運転者に違和感を生じさせ、停止中に発生すれば、車両が運転者の意に反して動き出す可能性がある。本発明は、このように、少なくとも２つのブレーキを含むブレーキシステムにおいて、少なくとも１つのブレーキが運転者の意図通りの制動力を生じさせない事態が発生し、あるいは発生する可能性が生じた場合に、別のブレーキにより制動力の不足を補い、あるいは軽減することを可能にすることを課題としてなされたものである。

上記課題を解決するために、本発明に係るブレーキシステムは、(a)電源と、(b)その電源から供給される電流により作動し、エンジンを始動させるスタータモータの作動を制御するスタータスイッチのＯＮ，ＯＦＦを検知するスタータスイッチ状態検知部と、(c)運転者により操作されるブレーキ操作部材と、(d)車両を制動する第一ブレーキと、前記電源から供給される電気エネルギにより作動して前記第一ブレーキを制御する第一ブレーキ制御部とを備え、前記電源の電圧が設定電圧より高い状態においては前記ブレーキ操作部材の操作に応じた制動力を発生させるが、前記電源の電圧が設定電圧以下の状態では、制動力は発生させるが、その制動力が、前記電源の電圧が前記設定電圧より高い状態に比較して低下する第一ブレーキ装置と、(e)前記第一ブレーキと並列に設けられ、前記電源または前記電源とは異なる電源からの電流により作動させられる駆動源を備えて前記車両を制動するとともに前記駆動源への電流供給がない状態でも作用状態を保ち得、主としてパーキングブレーキ装置として機能する第二ブレーキと、その第二ブレーキの前記駆動源を制御する第二ブレーキ制御部とを備えた第二ブレーキ装置と、(f)前記ブレーキ操作部材の操作状態に基づいて運転者の制動要求の有無を検知する制動要求検知装置と、(g)その制動要求検知装置と前記スタータスイッチ状態検知部との検知結果に基づいて、運転者の制動要求が有り、かつ、前記スタータスイッチがＯＮの状態にある間は、前記第二ブレーキ制御部に前記第二ブレーキを作用状態に保たせることにより、前記電源の電圧の前記設定電圧以下への低下に起因する前記第一ブレーキ装置の制動力の低下の少なくとも一部を補うスタータスイッチＯＮ時制御部とを含むものとされる。

スタータモータが作動させられれば、電源の電圧が一時的に低下し、その電源から供給される電気エネルギにより作動して第一ブレーキを制御する第一ブレーキ制御部の制御の信頼性が低下する。運転者の制動要求に対して、第一ブレーキの制動力が不足する恐れがあるのであり、その場合には、第二ブレーキを作用させて所要制動力の不足の少なくとも一部を補うことが望ましい。そこで、本発明においては、スタータスイッチＯＮ時制御部を設けたのである。このスタータスイッチＯＮ時制御部は、運転者の制動要求が有り、かつ、スタータスイッチがＯＮの状態にある間は、第二ブレーキ制御部に第二ブレーキを作用状態に保たせることにより、電源の電圧の設定電圧以下への低下に起因する第一ブレーキ装置の制動力の低下の少なくとも一部を補うものであれば効果がある。

運転者の制動要求が有り、かつ、スタータスイッチがＯＮの状態にある間は、第一ブレーキの制動力が不足する可能性があるが、スタータスイッチＯＮ時制御部により第二ブレーキを作用状態に保てば、車両全体として制動力が不足する事態の発生を回避し、あるいは不足を軽減することができる。しかも、第二ブレーキ装置は駆動源への電流供給がない状態においても作用状態を維持し得、主としてパーキングブレーキ装置として機能するものであるので、たとえ第二ブレーキ装置の駆動源がスタータモータと電源を共通としており、スタータモータの作動により駆動源への供給電圧が低下する場合でも、第一ブレーキ装置の制動力の不足を良好に補い得、あるいは制動力の不足を軽減し得る。

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、請求可能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。

なお、以下の各項の中には、補正によって、特許請求の範囲に記載の発明でも、その下位概念の発明でもなくなったものもあるが、特許請求の範囲に記載された発明を理解する上で有益な記載を含んでいるため、そのまま残すこととする。

（１）電源と、
その電源の電圧が低下しあるいは低下の可能性があることを検知する電圧低下検知装置と、
車両を制動する第一ブレーキと、前記電源から供給される電気エネルギにより作動して前記第一ブレーキを制御する第一ブレーキ制御部とを備えた第一ブレーキ装置と、
前記第一ブレーキと並列に設けられて前記車両を制動する第二ブレーキと、その第二ブレーキを制御する第二ブレーキ制御部とを備えた第二ブレーキ装置と、
運転者の制動要求の有無を検知する制動要求検知装置と、
その制動要求検知装置と前記電圧低下検知装置との検知結果に基づいて前記第二ブレーキ装置の作動に関連する第二ブレーキ作動関連装置を制御する関連装置制御装置と
を含む車両用ブレーキシステム。
（２）前記第二ブレーキ作動関連装置が、前記第二ブレーキ制御部を含み、その第二ブレーキ制御部が前記第二ブレーキを自動で制御するものであり、関連装置制御装置が、前記制動要求検知装置が制動要求が有ることを検知し、前記電圧低下検知装置が電源電圧の低下あるいは低下の可能性を検知した場合に、前記第二ブレーキ制御部が前記第二ブレーキの解除を禁止する第二ブレーキ解除禁止部を有する (1)項に記載の車両用ブレーキシステム。
（３）前記第二ブレーキ作動関連装置が、前記第二ブレーキ制御部を含み、その第二ブレーキ制御部が前記第二ブレーキを自動で制御するものであり、関連装置制御装置が、前記制動要求検知装置が制動要求が有ることを検知し、前記電圧低下検知装置が電源電圧の低下あるいは低下の可能性を検知した場合に、前記第二ブレーキ制御部に前記第二ブレーキを作用状態にさせる第二ブレーキ作用指令部を有する (1)項または (2)項に記載の車両用ブレーキシステム。
（４）前記第二ブレーキ作動関連装置が、運転者に前記第二ブレーキの制御操作に関する情報を報知する報知部を含み、前記関連装置制御装置が、前記制動要求検知装置が制動要求が有ることを検知し、前記電圧低下検知装置が電源電圧の低下あるいは低下の可能性を検知した場合に、前記報知部に前記第二ブレーキを作用状態にすべき旨を報知させる第二ブレーキ作用要求報知指令部を有する (1)項ないし (3)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
報知部により第二ブレーキを作用状態にすべき旨の報知が行われ、それに応じて運転者により第二ブレーキが作用状態にされれば、電源電圧の低下により第一ブレーキの制動力が低下しあるいは低下の可能性が生じた場合でも、車両用ブレーキシステム全体としての制動力が不足する事態の発生が回避され、あるいは制動力の不足が低減させられる。
（５）前記第二ブレーキ作動関連装置が、運転者に前記第二ブレーキの制御操作に関する情報を報知する報知部を備え、前記関連装置制御装置が、前記制動要求検知装置が制動要求が有ることを検知し、前記電圧低下検知装置が電源電圧の低下あるいは低下の可能性を検知した場合に、前記報知部に前記第二ブレーキの解除操作を禁止する旨を報知させる第二ブレーキ解除禁止報知指令部を有する (1)項ないし (4)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
報知部により第二ブレーキを解除することを禁止する旨の報知が行われ、それに応じて運転者が第二ブレーキの解除操作をやめれば、電源電圧の低下により第一ブレーキの制動力が低下しあるいは低下の可能性が生じた場合でも、車両用ブレーキシステム全体としての制動力が不足する事態の発生が回避され、あるいは制動力の不足が低減させられる。
（６）前記電圧低下検知装置が、前記電源に接続された電装品の作動状態に基づいて前記電圧低下の可能性を検知する電装品状態依拠検知部を有する (1)項ないし (5)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
第一ブレーキ制御部と共通の電源に接続されている電装品、特に作動時に大きな電流を要する電装品が作動すると、電源の電圧が一時的に低下し、第一ブレーキ制御部の制御が適正に行われない場合がある。また、制御が適正に行われない可能性がある場合には、第一ブレーキ制御部が自動的に非制御状態となるように構成されることもある。前者の場合には、第一ブレーキの制動力が不足する可能性があり、後者の場合に、第一ブレーキ制御部が非制御状態となれば第一ブレーキの制動力が低下する構成であれば、制動力が不足する。したがって、電装品状態依拠検知部を設け、それの検知に基づいて第二ブレーキの制動力により制動力不足を補うことは有意義なことである。
（７）前記電装品が、少なくとも、エンジンを始動させるスタータを含む (6)項に記載の車両用ブレーキシステム。
スタータは、作動時に大きな電流を要する電装品の代表的なものである。
（８）前記電圧低下検知装置が、前記電源の電圧を検出する電圧検出部と、その電圧検出部により検出された電圧が設定電圧以下となった場合に前記電圧低下が生じたと判定する判定部とを有する (1)項ないし (7)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
電圧検出部と判定部とを必要とするが、電源電圧の低下を確実に検知することができる。
（９）前記第一ブレーキ装置が、前記電源の電圧低下時には前記第一ブレーキの制動力が低下するものである (1)項ないし (8)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
（１０）前記第一ブレーキ装置が、
運転者により操作されるブレーキ操作部材と、
そのブレーキ操作部材の操作に応じて液圧を発生させるマスタシリンダと、
そのマスタシリンダに接続され、前記第一ブレーキを作動させるブレーキシリンダと、
動力によって液圧を発生させる動力液圧源と、
前記ブレーキシリンダから前記マスタシリンダを遮断し、前記動力液圧源を連通させた状態で、その動力液圧源からブレーキシリンダに供給される液圧を前記ブレーキ操作部材の操作状態に基づいて制御する液圧制御装置と
を含む (1)項ないし (9)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
（１１）前記液圧制御装置が、前記動力液圧源から前記ブレーキシリンダに供給される液圧を、前記ブレーキ操作部材の操作に応じて前記マスタシリンダに発生させられる液圧より高い液圧に制御するものであり、かつ、前記電源の電圧が設定電圧以下に低下した場合に、ブレーキシリンダから前記動力液圧源を遮断し、前記マスタシリンダを連通させる電圧低下時動力液圧源遮断部を備えた(10)項に記載の車両用ブレーキシステム。
電圧低下時動力液圧源遮断部により動力液圧源が遮断されれば、第一ブレーキの制動力が低下する。したがって、第二ブレーキの制動力により制動力の不足を補うことが望ましい。
（１２）前記第二ブレーキ装置が駆動源を備え、前記第二ブレーキ制御部が、その駆動源の駆動力を制御するものである (1)項ないし(11)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
上記駆動源としては、例えば、電動モータを使用することができる。駆動源が電動モータである場合、その電動モータの電源は前記第一ブレーキ装置の電源と共通でも、別個の電源でもよい。
（１３）前記第二ブレーキ装置がパーキングブレーキ装置である(12)項に記載の車両用ブレーキシステム。
（１４）当該車両用ブレーキシステムが、運転者により操作されるブレーキ操作部材を含み、かつ、前記制動要求検知装置が、そのブレーキ操作部材の操作ストロークと操作力との少なくとも一方に基づいて前記運転者の制動要求の有無を検知する制動操作量依拠制動要求検知部を含む (1)項ないし(13)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
制動要求検知装置を、そのブレーキ操作部材が非操作位置である原位置にあるか否かを検知するブレーキスイッチの状態に基づいて運転者の制動要求の有無を検知するブレーキスイッチ状態依拠制動要求検知部を含むものとすることも可能である。
（１５）前記関連装置制御装置が、前記車両のシフトレバーがパーキングレンジにある場合には、前記第二ブレーキ作動関連装置の制御を行わないものである (1)項ないし(14)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
シフトレバーがパーキングレンジにある場合には、車両は停止しており、かつ、駆動輪の回転が機械的なロック装置により阻止される。したがって、第一ブレーキの制動力が低下しても車両が移動し始めることはないので、第二ブレーキを作動させる必要性がない。
（１６）前記第二ブレーキ装置が作用状態から非作用状態に復帰できない効き故障状態である場合に、その第二ブレーキ装置により制動されている車輪が制動力に抗して回転させられることを回避する制動状態回転回避装置を含む (1)項ないし(15)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。
第二ブレーキ装置が効き故障状態にある場合に、その第二ブレーキ装置により制動されている車輪が制動力に抗して回転させられることは、一般に、望ましいことではない。制動状態回転回避装置を設ければ、その望ましくない事態の発生を回避することができる。
（１７）車輪の回転を抑制するブレーキと、そのブレーキが作用状態から非作用状態に復帰できない効き故障状態である場合に、そのブレーキにより制動されている車輪が制動力に抗して回転させられることを回避する制動状態回転回避装置とを含む車両用ブレーキシステム。
制動状態回転回避装置は、 (1)項ないし(15)項のいずれかに記載の車両用ブレーキシステムにおいてのみならず、車輪の回転を抑制するブレーキが効き故障状態である場合に、一般的に採用して有効なものである。
（１８）前記制動状態回転回避装置が、前記車両のエンジンを始動不可能とするエンジン始動阻止部を含む(16)項または(17)項に記載の車両用ブレーキシステム。
エンジンの始動を阻止すれば、車両は走行不能であり、ブレーキにより制動されている車輪が制動力に抗して回転させられることを回避することができる。
（１９）前記制動状態回転回避装置が、前記車両のトランスミッションをパーキングレンジに固定するパーキングレンジ固定部を含む(16)項ないし(18)項に記載の車両用ブレーキシステム。
パーキングレンジ固定部により、トランスミッションをパーキングレンジに固定すれば、車両がエンジン等主駆動装置により駆動されることがなく、かつ、駆動輪の回転が機械的なロック装置により阻止されるため、ブレーキにより制動されている車輪が制動力に抗して回転させられることを確実に回避することができる。

以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、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、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、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態様で実施することができる。

請求可能発明の一実施例としての車両用ブレーキシステムを図面に基づいて説明する。
図１に示すブレーキシステムは、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１０，２つの加圧室を含むマスタシリンダ１２，動力により作動させられる動力液圧源１４，左右前後に位置する車輪にそれぞれに設けられた液圧ブレーキ１６〜１９、左右後輪にそれぞれ設けられた電動パーキングブレーキ２０，２１等を含む。左右前輪には、それぞれ、液圧ブレーキ１６，１７が設けられ、左右後輪には、それぞれ、液圧ブレーキ１８，１９と電動パーキングブレーキ２０，２１との両方が設けられる。
液圧ブレーキ１６〜１９は、それぞれ、ブレーキシリンダ２２〜２５を含み、ブレーキシリンダ２２〜２５の液圧によって作動させられる。本実施例においては、車輪とともに回転するブレーキディスク２２ｂ〜２５ｂに、非回転体に保持された摩擦材としてのブレーキパッドを液圧によって押し付けるディスクブレーキである。また、電動パーキングブレーキ２０，２１はドラムブレーキであり、本実施例においては、左右後輪に、ドラムインディスクブレーキが設けられることになる。

マスタシリンダ１２は、２つの加圧ピストンを含むものであり、２つの加圧ピストンのそれぞれの前方の液圧室には運転者によるブレーキペダル１０の操作によって、その操作力に応じた液圧が発生させられる。マスタシリンダ１２の２つの加圧室には、それぞれ、マスタ通路２６，２７を介して左右前輪のブレーキシリンダ２２，２３に接続される。マスタ通路２６，２７の途中には、それぞれ、マスタ遮断弁２９，３０が設けられる。マスタ遮断弁２９，３０は常開の電磁開閉弁である。
また、動力液圧源１４には、４つのブレーキシリンダ２２〜２５がポンプ通路３６を介して接続される。ブレーキシリンダ２２〜２５には、マスタシリンダ１２から遮断された状態で動力液圧源１４から液圧が供給されて、液圧ブレーキ１６〜１９が作動させられる。ブレーキシリンダ２２〜２５の液圧は液圧制御弁装置３８により制御される。
このように、左右前後輪のブレーキシリンダ２２〜２５は、動力液圧源１４の液圧によって作動可能なものであるが、左右前輪のブレーキシリンダ２２，２３は、マスタシリンダ１２の液圧によっても作動可能である。

動力液圧源１４は、ポンプ６６およびそのポンプ６６を駆動するポンプモータ６８を備えたポンプ装置６９を含む。ポンプ６６の吸入側は吸入通路７０を介してマスタリザーバ７２（以下、リザーバ７２と略称する）に接続され、吐出側にはアキュムレータ７４が接続される。ポンプ６６によってリザーバ７２の作動液が汲み上げられてアキュムレータ７４に供給され、加圧された状態で蓄えられる。また、ポンプ６６の吐出側の部分と吸入側の部分７３とが戻し通路としてのリリーフ通路７６によって接続される。リリーフ通路７６にはリリーフ弁７８が設けられる。リリーフ弁７８は、高圧側であるポンプ６６の吐出側の液圧（吐出圧）が設定圧を超えると閉状態から開状態に切り換わる。これらポンプ装置６９，アキュムレータ７４，リリーフ弁７８等によって動力液圧源１４が構成されている。

液圧制御弁装置３８は、ポンプ通路３６に設けられた電磁制御弁としての増圧リニアバルブ１００〜１０３と、ブレーキシリンダ２２〜２５とリザーバ７２とを直接接続する減圧通路１０４に設けられた電磁制御弁としての減圧リニアバルブ１１０〜１１３とを含む。これら増圧リニアバルブ１００〜１０３と減圧リニアバルブ１１０〜１１３との制御によりブレーキシリンダ２２〜２５の液圧がそれぞれ別個独立に制御され得る。
増圧リニアバルブ１００〜１０３，減圧リニアバルブ１１０，１１１は、コイル１２０に電流が供給されない間は、閉状態にある常閉弁であるが、後輪側の減圧リニアバルブ１１２，１１３は常開弁である。

図２に常閉弁である増圧リニアバルブ１００〜１０３，減圧リニアバルブ１１０，１１１を示す。増圧リニアバルブ１００〜１０３，減圧リニアバルブ１１０，１１１は、コイル１２０、プランジャ１２３等を備えたソレノイド１２４と、弁子１２５および弁座１２６，弁子１２５を弁座１２６に着座させる向きに付勢するスプリング１２８等を備えたシーティング弁１３０とを含む。プランジャ１２３は、ハウジング１３２に対して相対移動
可能に保持される。また、弁子１２５は、図２に示すように、長手方向に伸びた形状を成すものであり、シャフト部１３３とボール部１３４とを含み、シャフト部１３３においてプランジャ１２３に連結される。弁子１２５はシャフトボールと称することができる。
増圧リニアバルブ１００〜１０３は、動力液圧源１４とブレーキシリンダ２２〜２５との間に、これらの差圧に応じた差圧作用力が弁子１２５にそれを弁座１２６から離間させる向きに加わる状態で設けられ、減圧リニアバルブ１１０，１１１は、ブレーキシリンダ２４，２５とリザーバ７２との間に、これらの差圧に応じた差圧作用力が弁子１２５にそれを弁座１２６から離間させる向きに加わる状態で設けられる。
コイル１２０に電流が供給されない間において、スプリング１２８の付勢力が差圧作用力より大きくなるようにされているため、弁子１２５が弁座１２６に着座した閉状態にある。コイル１２０に電流が供給されると、電流に応じた電磁駆動力がプランジャ１２３に加えられ、弁子１２５を弁座１２６から離間させる向きに作用する。スプリング１２８の付勢力と、差圧作用力および電磁駆動力との関係で弁子１２５の弁座１２６に対する相対位置が決まる。

図３に常開弁である減圧リニアバルブ１１２，１１３を示す。減圧リニアバルブ１１２，１１３も、コイル１２２，プランジャ１４１等を備えたソレノイド１４２と、弁子１５４，弁座１５６，弁子１５４を弁座１５６から離間させる向きに付勢するスプリング１５８等を備えたシーティング弁１６０とを含む。プランジャ１４１にはシャフト１６２が連結され、これらプランジャ１４１とシャフト１６２とは、ハウジング１６４に対して一体的に相対移動可能に保持される。また、シャフト１６２には弁子１５４が固定される。
減圧リニアバルブ１１２、１１３は、ブレーキシリンダ２４，２５とリザーバ７２との間において、ブレーキシリンダ２４，２５とリザーバ７２との差圧に応じた差圧作用力が弁子１５４にそれを弁座１２６から離間させる向きに加わる状態で設けられる。コイル１２２に電流が供給されない間は、液圧作用力およびスプリング１５８の付勢力により弁子１５４が弁座１５６から離間させられた開状態にある。コイル１２２に電流が供給されると、電流に応じた電磁駆動力が弁子１５４を弁座１５６に着座させる向きに作用する。スプリング１５８の付勢力および差圧作用力と、電磁駆動力との関係で弁子１５４の弁座１５６に対する相対位置が決まる。

マスタ通路２６には、ストロークシミュレータ装置１８０が設けられる。ストロークシミュレータ装置１８０は、ストロークシミュレータ１８２と常閉のシミュレータ用開閉弁１８４とを含み、シミュレータ用開閉弁１８４の開閉により、ストロークシミュレータ１８２がマスタシリンダ１２に連通させられる連通状態と遮断される遮断状態とに切り換えられる。

次に、電動パーキングブレーキ２０，２１について、図４に基づいて説明する。符号２００は車体側部材に相対回転不能に取り付けられた非回転体としてのバッキングプレートを示し、符号２０２は、車輪とともに回転するドラムを示す。ドラム２０２は摩擦面２０４を有する。バッキングプレート２００には、アンカピン２０６が設けられる。また、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが、シューホールドダウン装置２１２ａ，２１２ｂによってバッキングプレート２００の面に沿って移動可能に取り付けられる。
一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、一端部において、アンカピン２０６に係合させられるとともに、リターンスプリング２１３ａ，２１３ｂによって、アンカピン２０６に接近する向きに付勢される。また、他端部間にストラット２１４が掛け渡されるとともに、それら他端部同士がスプリング２１５によって互いに接近する向きに付勢されている。
ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、それぞれ、ウェブとリムとを備え、リムの外周面には、摩擦材としてのブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂが保持されている。ブレーキシュー２１０ａのウェブにはレバー２３０の一端部がピン２３２によって回動可能に取り付けられ、レバー２３０の他端部である自由端部にはケーブル２４０の一端部が連結されている。レバー２３０とブレーキシュー２１０ｂとの間にはストラット２３６が掛け渡されている。なお、符号２４２はリターンスプリングを示す。
ケーブル２４０が引っ張られると、レバー２３０が回動させられ、ストラット２１４を介して一対のブレーキシュー２１０ａ，ｂが拡開させられる。ブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０２の摩擦面２０４に押し付けられて、摩擦力が発生する。

ケーブル２４０の他端部は図１に示すようにイコライザ２５０を介して張力付与装置２５２に接続される。張力付与装置２５２は、正・逆両方向に回転可能な電動モータ（張力付与モータと称することもできる）２６０，駆動源たる電動モータ２６０への供給電流を制御可能な駆動回路２６１，電動モータ２６０の駆動力をケーブル２４０に加えるケーブル入力装置２６２等を含む。ケーブル入力装置２６２は、図５に示すように、複数のギヤを含むものであり、電動モータ２６０の出力軸に取り付けられた第１ギヤ２７０，第１ギヤ２７０に噛合された第２ギヤ２７２，第２ギヤ２７２と一体的に回転可能なウォーム２７４，ウォーム２７４に噛合されるとともにケーブル２４０に係合させられたウォームホイール２７６等を含む。電動モータ２６０の回転によりウォームホイール２７６が回転させられ、それによって、ケーブル２４０が引っ張られたり、緩められたりする。ケーブル２４０に加えられる張力はイコライザー２５０を介して左右の電動パーキングブレーキ２０，２１に等しく伝達される。また、電動モータ２６０が停止状態にされて、ウォームホイール２７６が停止状態にされれば、ケーブル２４０もその状態に保たれる。電動モータ２６０に電流が供給されない状態で、ケーブル２４０に張力が加わっても、それによって電動モータ２６０が回転させられることはなく、電動パーキングブレーキ２０，２１において作用力が維持されるのである。

上記液圧ブレーキ１６〜１９および電動パーキングブレーキ２０，２１は、図１に示すように、ブレーキＥＣＵ３００の指令に基づいて制御される。ブレーキＥＣＵ３００は、コンピュータを主体とするもので、実行部３０２，記憶部３０４，入出力部３０６等を含む。入出力部３０６には、ストロークセンサ３１１，マスタ圧センサ３１４，ブレーキ液圧センサ３１６，車輪速センサ３１８，液圧源液圧センサ３２０，パーキングスイッチ３２２，張力検出装置３２４，スタータスイッチ３２６，シフト位置センサ３２８，電圧検出部３３０等が接続されるとともに、増圧リニアバルブ１００〜１０３および減圧リニアバルブ１１０，１１１のコイル１２０、減圧リニアバルブ１１２，１１３のコイル１２２、マスタ遮断弁２９，３０およびシミュレータ制御弁１８４の各コイル等が図示しないスイッチ回路を介して接続されるとともに、ポンプモータ６８，電動モータ２６０，報知装置３３２等が図示しない駆動回路を介して接続されている。

パーキングスイッチ３２２は、運転者によって操作可能なものである。パーキングスイッチ３２２が操作されると、ケーブル２４０に予め決められた張力が付与されるように（
ブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂが摩擦面２０４に予め定められた押付力によって押し付けられるように）、電動モータ２６０が駆動される。張力検出装置３２４は、ケーブル２４０に加えられる張力を検出するものであり、検出された張力に基づいてブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂの摩擦面２０４への押付力が取得される。本実施例において、張力検出装置３２４は電動モータ２６０への供給電流を検出する電流計を含む。なお、電動パーキングブレーキ２０，２１における押付力は、レバー２３０の歪みを検出することによって検出したり、ケーブル２４０に加えられる張力を検出することによって検出したりすることもできる。

シフト位置センサ３２８は、トランスミッション装置のシフト操作部材たるシフトレバーの位置を検出するシフト位置検出装置の一例である。電圧検出部３３０においては、ポンプモータ６８，電動モータ２６０，スタータモータ等に電流（電気エネルギ）を供給するバッテリ（電源）の電圧が検出される。報知装置３３２は、ブザーの鳴動，ランプの点灯，ランプの点滅，表示画面での文字や図形等の画像による表示の少なくとも１つによって報知を行うものとすることができる。記憶部３０４には、図６のフローチャートで表される制動力制御プログラム等が記憶されている。

本実施例においては、通常制動時には、マスタ遮断弁２９，３０が閉状態とされることによりブレーキシリンダ２２〜２５がマスタシリンダ１２から遮断されて、動力液圧源１４の液圧により液圧ブレーキ１６〜１９が作動させられる。ストロークセンサ３１１によって検出された操作ストローク、マスタ圧センサ３１４によって検出されたマスタ圧等に基づいて運転者の要求制動力が求められ、要求制動力が得られるようにブレーキシリンダ液圧の目標液圧が決定される。実際のブレーキシリンダ液圧が目標液圧と同じになるように、各増圧リニアバルブ１００〜１０３，減圧リニアバルブ１１０〜１１３のコイル１２０，１２２への供給電流が制御される。なお、本実施例の液圧ブレーキ１６，１７は、前述のように、マスタシリンダ１２の液圧によりブレーキシリンダ２２，２３が作動させられるマニュアルモードと、動力液圧源１４の液圧の電子制御によりブレーキシリンダ２２〜２５が作動させられる電子制御モードとで作動可能なものであり、ブレーキペダル１０の操作状態（操作ストロークやマスタ圧）が同じである場合に、動力液圧源１４からブレーキシリンダ２２，２３に供給される液圧が、マスタシリンダ１２に発生させられる液圧より高い液圧に制御される。このような車両用ブレーキシステムにおいて、バッテリの電圧が設定電圧以下まで低下した場合には、電子制御モードが自動的に解除され、マニュアルモードとされる。ストロークシミュレータ用開閉弁１８４が閉状態、マスタ遮断弁２９，３０が開状態とされるとともに、ブレーキシリンダ２２，２３が動力液圧源１４から遮断されて、ブレーキシリンダ２２，２３がマスタシリンダ１２に連通させられるのである。このマスタ遮断弁２９，３０の開状態では、運転者の要求する制動力に対して液圧ブレーキ１６，１７の制動力が不足し、ひいては車両全体の制動力が不足する。この場合には、液圧ブレーキ１６〜１９と並列に設けられた電動パーキングブレーキ２０，２１が作動させられることにより、車両全体の制動力不足が補われる。

電動パーキングブレーキ２０，２１では、取得された要求制動力が得られるように、電動モータ２６０への供給電流が制御される。電動モータ２６０の駆動によりケーブル２４０に張力が加えられると、それにより、レバー２３０が回動させられ、一対のブレーキシュー２１０ａ、２１０ｂが拡開させられ、ブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０２の摩擦面２０４に押し付けられて、摩擦力が発生する。ブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂの摩擦面２０４への押付力はケーブル２４０に加えられた張力、すなわち、電動モータ２６０の駆動力に応じた大きさであり、要求制動力に応じた大きさとなる。パーキングスイッチ３２２が操作されなくても、電動パーキングブレーキ２０，２１が作動させられるのであり、押付力が要求制動力が得られるように制御される。

制動力制御プログラムは予め定められた設定時間毎に実行される。
図６に示すように、ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様である。）において、制動要求があるか否かが判定される。ストロークセンサ３１１による運転者のブレーキペダル１０の操作ストロークが設定ストローク以上であるか否かによって、制動要求の有無が検知される。制動要求があれば、Ｓ２において、スタータスイッチ３２６がＯＮかＯＦＦかが判定される。スタータスイッチ３２６がＯＮである場合には、Ｓ４が実行される。一方、スタータスイッチ３２６がＯＦＦである場合には、Ｓ３において、バッテリの電圧低下が生じているか否かが判定される。電圧検出部３３０により検出されたバッテリの電圧が設定電圧以下となった場合に、電圧低下が生じたと判定される。スタータスイッチ３２６がＯＮであるか、あるいは電圧低下が生じていれば、Ｓ４において、電子制御モードが自動で解除される。すなわち、ブレーキシリンダ２２，２３が動力液圧源１４から遮断されて、マスタシリンダ１２に連通させられる。Ｓ５において、シフト位置センサ３２８により検出されたシフトレバーの位置が、パーキング（Ｐ）レンジであるか否かが判定され、Ｐレンジであれば本プログラムの１回の実行が終了する。シフトレバーがＰレンジにある場合には、前述のように、車両は停止しており、電動パーキングブレーキ２０，２１を作動させる必要性が低いためである。

シフトレバーがＰレンジにない場合には、Ｓ７において、電動パーキングブレーキ２０，２１が作用状態にあるか否かが判定される。電動パーキングブレーキ２０，２１が作用していれば、Ｓ７の判定はＹＥＳであり、Ｓ８において、電動パーキングブレーキ２０，２１の解除操作が禁止され、Ｓ９において、電動パーキングブレーキ２０，２１の解除操作を禁止する旨が運転者に報知される。一方、電動パーキングブレーキ２０，２１が作用していなければ、Ｓ１０において、電動パーキングブレーキ２０，２１が作用状態にされ、Ｓ１１において、電動パーキングブレーキ２０，２１が作用状態にされる旨が運転者に報知される。

本実施例においては、パーキングブレーキ２０，２１がブレーキＥＣＵ３００によって自動で制御されるものであるため、Ｓ８およびＳ１０が自動で行われる。これに代えて、Ｓ８およびＳ１０を省略して、電動パーキングブレーキ２０，２１を作用状態にすべき旨または解除を禁止する旨が運転者に報知されることにより、運転者が電動パーキングブレーキ２０，２１を作用状態にしたり、解除操作をしないようにしたりすることも可能である。

また、制動要求があり、かつ、スタータスイッチ３２６がＯＦＦで電圧低下が検知されていない場合、Ｓ１２において、マスタ遮断弁２９，３０が閉状態とされてマニュアルモードから電子制御モードにされ、Ｓ１３において、Ｓ８において実行された電動パーキングブレーキ２０，２１の解除禁止が解除される。そして、Ｓ１４において、運転者によって電動パーキングブレーキ２０，２１の解除指令操作がなされたか否かが判定される。Ｓ１４の判定がＹＥＳであれば、Ｓ１５において、電動パーキングブレーキ２０，２１の解除が指令される。電動パーキングブレーキ２０，２１の解除については、別のプログラムにおいて実行されるものであるためここでは説明は省略する。Ｓ１６において、電動パーキングブレーキ２０，２１が解除されたか否かが判定され、判定がＮＯであればＳ１７が実行され、判定がＹＥＳであれば本プログラムの１回の実行が終了する。電動パーキングブレーキ２０，２１の解除指令から実際に解除されてＳ１６の判定がＹＥＳとなるまでの間は、Ｓ１６の判定はＮＯとなるため、Ｓ１７以降が実行される。Ｓ１７においてエンジンの始動が阻止され、Ｓ１８においてシフトレバーがＰレンジに固定される。Ｓ１７では、スタータモータへ電流が流れないように制御されることによって、エンジンの始動が阻止される。また、Ｓ１８では、トランスミッション装置がシフトバイワイヤ（シフト操作部材とトランスミッション装置とが機械的に連結されておらず、シフト操作部材の操作状態に応じて、トランスミッション装置が電気的に制御されるシステム）の場合は電気的にＰレンジに固定され、マニュアルシフトの場合にはシフトレバーが機械的にＰレンジから動かないようにされる。いずれの場合でも、Ｓ１９において、エンジン始動阻止およびシフトＰレンジ固定が運転者に報知される。パーキングブレーキ２０，２１の解除指令から実際に解除されるまでの間にＳ１７〜Ｓ１９が実行されている場合には、比較的短時間でＳ１６の判定がＹＥＳとなって上記報知が解除される。しかし、電動パーキングブレーキ２０，２１が、作用状態から非作用状態に復帰できない効き故障状態である場合には、効き故障状態が解消されるまで報知が行われ続けるため、運転者にも効き故障が発生していることが判る。本実施例によれば、上記効き故障状態において、パーキングブレーキ２０，２１により制動されている車輪が制動力に抗して回転させられることが確実に回避される。

また、Ｓ１において、制動要求がないと判定されれば、上述のＳ１３以降が実行される。

本実施例において、液圧ブレーキ１６〜１９が第一ブレーキを構成し、ブレーキＥＣＵ３００の液圧ブレーキ１６〜１９を制御する部分が第一ブレーキ制御部を構成している。そして、第一ブレーキおよび第一ブレーキ制御部が第一ブレーキ装置を構成している。また、電動パーキングブレーキ２０，２１が上記第一ブレーキと並列に設けられた第二ブレーキを構成し、ブレーキＥＣＵ３００の電動パーキングブレーキ２０，２１を制御する部分が第二ブレーキ制御部を構成している。第二ブレーキおよび第二ブレーキ制御部が第二ブレーキ装置を構成している。ストロークセンサ３１１およびブレーキＥＣＵ３００の制動力制御プログラムにおけるＳ１を実行する部分が、制動操作依拠制動要求検知部としての制動要求検知装置を構成している。第二ブレーキ作動関連装置は、上記第二ブレーキ制御部および報知部たる報知装置３３２を含むものである。ブレーキＥＣＵ３００において、Ｓ２を実行する部分がスタータスイッチ状態検知部を構成し、Ｓ８を実行する部分が第二ブレーキ解除禁止部を構成し、Ｓ１０を実行する部分が第二ブレーキ作用指令部を構成し、Ｓ１１を実行する部分が第二ブレーキ作用要求報知指令部を構成し、Ｓ９を実行する部分が第二ブレーキ解除禁止報知指令部を構成している。そして、上記Ｓ７，Ｓ８およびＳ１０を実行する部分がスタータスイッチＯＮ時制御部を構成している。関連装置制御装置は、上記第二ブレーキ解除禁止部，第二ブレーキ作用指令部，第二ブレーキ作用要求報知指令部，第二ブレーキ解除禁止報知指令部を有する。スタータスイッチ３２６およびブレーキＥＣＵ３００のＳ２を実行する部分が、電圧低下検知装置の一形態である電装品状態依拠検知部を構成している。また、電圧検出部３３０と、ブレーキＥＣＵ３００のＳ３を実行する部分である判定部とが、別の形態の電圧低下検知装置を構成している。マスタ遮断弁２９，３０および液圧制御弁装置３８が液圧制御装置を構成している。ブレーキＥＣＵ３００のＳ４を実行する部分が電圧低下時動力液圧源遮断部を構成している。ブレーキＥＣＵ３００のＳ１７を実行する部分がエンジン始動阻止部を構成し、Ｓ１８を実行する部分がパーキングレンジ固定部を構成している。これらエンジン始動阻止部とパーキングレンジ固定部とはそれぞれ、制動状態回転回避装置の各一形態である。

本実施例によれば、図７に示すように、電子制御モードで作動可能な状態において、制動要求があることが検知され、かつ、電源の電圧低下が生じているか低下する可能性が高いこと(例えば、スタータスイッチ３２６がＯＮ状態であること）と、電圧検出部３３０と前記判定部とによって電圧低下が生じたと判定されることとの少なくとも一方の場合に、電動パーキングブレーキ２０，２１が作用状態にあれば、その解除操作が禁止されて作用状態に保たれ（図７の1)に示す状態）、作用状態になければ作用状態とされる（図７の2)に示す状態）。したがって、液圧ブレーキ１６，１７の制動力が運転者の要求に対して不足することにより、車両全体の制動力が不足する場合に、電動パーキングブレーキ２０，２１によってその不足が補われ、車両全体の制動力不足が回避される。

上記実施例では、制動要求があり、かつ、スタータスイッチ３２６がＯＮ状態からＯＦＦ状態になることでマスタ遮断弁２９，３０が閉状態とされていたが、スタータスイッチ３２６がＯＮ状態からＯＦＦ状態になった後、さらに、エンジン回転数が設定値以上になった場合にマスタ遮断弁２９，３０が開状態から閉状態にされるようにしてもよい。

前記実施例では、マスタ遮断弁２９，３０の開閉は、スタータスイッチ３２６のＯＮ，ＯＦＦ状態と、バッテリの電圧低下の検知の有無との両方に基づいて制御されていたが、いずれか一方のみで制御することも可能である。前記実施例の制動力制御プログラムにおいては、Ｓ２においてスタータスイッチ３２６がＯＮ状態であってスタータが作動状態であれば、Ｓ４において電子制御モードが自動で非制御状態と（解除）されたが、これは、電源たるバッテリが劣化していたり、あるいは、充電が十分行われていない等の状況下では、スタータの始動時にバッテリの電圧が低下する可能性が高いため、電子制御モードが解除されるのである。Ｓ３のように、バッテリの電圧を直接電圧検出部３３０により検出すれば、電圧低下の検知はより信頼性の高いものとなる。したがって、Ｓ２を省略してＳ３のみの実行によって電圧低下を検知する構成とすることも可能である。

前記実施例の制動力制御プログラムにおいては、Ｓ１７においてエンジンの始動が阻止されるとともに、Ｓ１８においてシフトレバーがＰレンジに固定されるようにされていた。エンジン始動阻止部とパーキングレンジ固定部との一方が作動不能となっても、他方が作動可能であるというフェールセーフの観点から両ステップが設けられていたのであり、効き故障状態でブレーキにより制動されている車輪が回転させられることを確実に回避できるという利点がある。しかし、エンジン始動阻止部とパーキングレンジ固定部との一方のみを備える構成としてもよい。

前記実施例において、電動パーキングブレーキ２０，２１は、ケーブル式パーキングブレーキの一例であり、駆動源たる電動モータ２６０はこれら電動パーキングブレーキ２０，２１に共通とされていたが、各パーキングブレーキがそれぞれ駆動源を備える構成としてもよい。

前記実施例では、左右前後輪のブレーキシリンダ２２〜２５が動力液圧源１４の液圧によって作動可能なものであるとともに、左右前輪のブレーキシリンダ２２，２３がマスタシリンダ１２の液圧によっても作動可能なものであるとされていたが、左右後輪のブレーキシリンダ２４，２５を、マスタシリンダ１２の液圧によっても作動可能なものとすることも可能である。

本発明の一実施例である車両用ブレーキシステムの回路図である。上記ブレーキシステムの第一ブレーキ装置に含まれる常閉の電磁制御弁の断面図である。上記ブレーキシステムの第一ブレーキ装置に含まれる常開の電磁制御弁の断面図である。上記ブレーキシステムの電動パーキングブレーキの正面図である。上記ブレーキシステムのケーブル入力装置を概念的に示す図である。上記ブレーキシステムのブレーキＥＣＵに記憶された制動力制御プログラムを表すフローチャートである。上記ブレーキシステムによる制動力制御を説明するための図である。

符号の説明

１２：マスタシリンダ１４：動力液圧源１６〜１９：液圧ブレーキ２０，２１：電動パーキングブレーキ２２〜２５：ブレーキシリンダ２９，３０：マスタ遮断弁３００：ブレーキＥＣＵ３１１：ストロークセンサ３２６：スタータスイッチ３３０：電圧検出部

Claims

電源と、
その電源から供給される電流により作動し、エンジンを始動させるスタータモータの作動を制御するスタータスイッチのＯＮ，ＯＦＦを検知するスタータスイッチ状態検知部と、
運転者により操作されるブレーキ操作部材と、
車両を制動する第一ブレーキと、前記電源から供給される電気エネルギにより作動して前記第一ブレーキを制御する第一ブレーキ制御部とを備え、前記電源の電圧が設定電圧より高い状態においては前記ブレーキ操作部材の操作に応じた制動力を発生させるが、前記電源の電圧が設定電圧以下の状態では、制動力は発生させるが、その制動力が、前記電源の電圧が前記設定電圧より高い状態に比較して低下する第一ブレーキ装置と、
前記第一ブレーキと並列に設けられ、前記電源または前記電源とは異なる電源からの電流により作動させられる駆動源を備えて前記車両を制動するとともに前記駆動源への電流供給がない状態でも作用状態を保ち得、主としてパーキングブレーキ装置として機能する第二ブレーキと、その第二ブレーキの前記駆動源を制御する第二ブレーキ制御部とを備えた第二ブレーキ装置と、
前記ブレーキ操作部材の操作状態に基づいて運転者の制動要求の有無を検知する制動要求検知装置と、
その制動要求検知装置と前記スタータスイッチ状態検知部との検知結果に基づいて、運転者の制動要求が有り、かつ、前記スタータスイッチがＯＮの状態にある間は、前記第二ブレーキ制御部に前記第二ブレーキを作用状態に保たせることにより、前記電源の電圧の前記設定電圧以下への低下に起因する前記第一ブレーキ装置の制動力の低下の少なくとも一部を補うスタータスイッチＯＮ時制御部と
を含む車両用ブレーキシステム。
前記第一ブレーキがブレーキシリンダにより作動するものであり、前記第一ブレーキ制御部が、
前記ブレーキシリンダに接続され、前記ブレーキ操作部材の操作に応じて液圧を発生させるマスタシリンダと、
動力によって液圧を発生させる動力液圧源と、
前記ブレーキシリンダから前記マスタシリンダを遮断する一方、前記動力液圧源を連通させた状態で、その動力液圧源からブレーキシリンダに供給される液圧を前記ブレーキ操作部材の操作状態に基づいて制御することにより、ブレーキシリンダに供給される液圧を、前記ブレーキ操作部材の操作に応じて前記マスタシリンダに発生させられる液圧より高い液圧に制御する液圧制御装置と
を含み、かつ、前記スタータスイッチＯＮ時制御部が、前記運転者の制動要求が有り、かつ、前記スタータスイッチがＯＮの状態にある間、前記ブレーキシリンダから前記動力液圧源を遮断する一方、前記マスタシリンダを連通させる請求項１に記載の車両用ブレーキシステム。
前記スタータスイッチＯＮ時制御部が、前記運転者の制動要求が有り、かつ、前記スタータスイッチがＯＮの状態にある間は、前記第一ブレーキ装置の制動力と前記第二ブレーキ装置との制動力の和が、前記電源の電圧が前記設定電圧より高い状態における前記第一ブレーキ装置の制動力と等しくなるように、前記第二ブレーキ装置の前記駆動源を制御する手段を含む請求項１または２に記載の車両用ブレーキシステム。
前記第一ブレーキ装置が、走行中の車両を減速させ、あるいは停止させることを主目的とするサービスブレーキ装置である請求項２または３に記載の車両用ブレーキシステム。
前記スタータスイッチＯＮ時制御部が、車両のシフトレバーがパーキングレンジにある場合には作動しないものである請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用ブレーキシステム。