JP4581957B2 - 車両制動装置および車両制動装置の異常検出方法 - Google Patents

Description

ドライバーによるブレーキペダルの操作に応じて車両に設けられた複数の車輪に制動力を付与する車両制動装置、およびこの種の車両制動装置に適用される異常検出方法に関する。

従来から、加圧源と液圧制御部とにより各ホイールシリンダに付与する液圧を調整して制動力を制御可能な電子制御式の車両制動装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この車両制動装置では、停車中のブレーキ非操作時に、左前輪のホイールシリンダに付与される液圧を加圧源により増圧した上で、その後、マスタカット弁を開いてマスタシリンダへと液圧を解放し、その際のマスタ圧の変化をマスタ圧センサで検出することにより、ストロークシミュレータとシミュレータカット弁との異常が判定される。また、この種の車両制動装置としては、ブレーキペダルの踏込量を検出するストロークセンサの出力値と、マスタシリンダが発生する液圧を検出する液圧センサの出力値とを比較してストロークセンサまたは液圧センサの故障を判定するものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００４−２４３９８３号公報 特開平１１−２７８２２８号公報

上述のように複数のセンサの出力値に基づいて制御される車両制動装置では、車両の安全性を確保する観点から、センサの異常を確実に検知し、何れかのセンサに異常が認められた場合には、当該センサの出力値を用いない形で車両制動装置を作動させ、常時車両を確実に制動できるようにする必要がある。しかしながら、車両制動装置に設けられているセンサの異常判定精度に関しては、なお改善の余地がある。特に、ブレーキペダルの踏込量を検出するストロークセンサや、マスタシリンダが発生する液圧を検出する液圧センサに関しては、各センサの測定誤差等を考慮して異常判定に際し「正常」を「異常」と誤判定しないように「正常範囲」を比較的広めに取る必要があることから、両者の出力値同士を単純に比較しても、ストロークセンサや液圧センサの異常を精度よく判定することは困難であった。また、異常判定精度を向上させるために、ストロークセンサや液圧センサをそれぞれ２系統とするのは、コスト面で問題がある。

そこで、本発明は、ブレーキペダルの操作状態を検出する検出手段や、液圧発生源から供給される作動液の圧力を検出する手段の異常を低コストかつ高精度に検出可能とする車両制動装置および車両制動装置の異常検出方法の提供を目的とする。

本発明による車両制動装置は、ドライバーによるブレーキペダルの操作に応じて車両に設けられた複数の車輪に制動力を付与する車両制動装置において、ブレーキペダルの操作量に応じた圧力の作動液を供給可能な液圧発生源と、ブレーキペダルの操作状態を検出するペダル操作状態検出手段と、液圧発生源から供給される作動液の圧力を検出する圧力検出手段と、ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率と圧力検出手段の出力値の時間変化率との比が予め定められた正常範囲内にない場合に、ペダル操作状態検出手段および圧力検出手段の少なくとも何れかに異常が発生していると判断する異常判定手段とを備えることを特徴とする。

この車両制動装置は、ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率と圧力検出手段の出力値の時間変化率との比に基づいて、ペダル操作状態検出手段および圧力検出手段の少なくとも何れかに異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段を備える。ここで、ペダル操作状態検出手段および圧力検出手段の少なくとも何れか一方の出力値が一定値に固着してしまうようなトラブルが発生することがある。このような場合、ドライバーがブレーキペダルを踏み増したり、戻したりすると、ペダル操作状態検出手段および圧力検出手段の一方の出力値は変動しないのに対して、他方の出力値は変動するということが起こり得る。従って、ブレーキペダルの操作速度に対応するペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率（単位時間当たりの変動量）と圧力検出手段の出力値の時間変化率との比と、当該比について予め定められた正常範囲とを比較することにより、検出手段の数を増やすことなく、ペダル操作状態検出手段と圧力検出手段との間で両者の異常を低コストかつ高精度に検出することが可能となる。

また、異常判定手段は、ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率および圧力検出手段の出力値の時間変化率の少なくとも何れか一方の絶対値が所定の閾値以上である場合、ペダル操作状態検出手段および圧力検出手段に関する異常判定を中止すると好ましい。

ペダル操作状態検出手段と圧力検出手段との双方が正常である場合にドライバーによってブレーキペダルの操作速度が比較的急峻に高められると、流体抵抗等の影響による応答性の違いに起因して、例えば圧力検出手段の出力値の時間変化率に対してペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率が相対的に小さくなることがある。そして、このような場合、ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率と圧力検出手段の出力値の時間変化率との比と予め定められた正常範囲とを比較すると、各検出手段が正常であるにも拘らず、何れかに異常があると判断されてしまうおそれがある。従って、この態様のように、ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率および圧力検出手段の出力値の時間変化率の少なくとも何れか一方の絶対値が所定の閾値以上である場合、すなわち、ブレーキペダルの操作速度が高いと判断される場合には、異常判定を中止すると好ましい。これにより、各検出手段が正常であるにも拘らず、何れかに異常があると判断されてしまうことを良好に抑制して異常検出精度を向上させることが可能となる。

更に、異常判定手段は、ペダル操作状態検出手段の出力値または圧力検出手段の出力値の大きさに応じて正常範囲を変更すると好ましい。

ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率と、圧力検出手段の出力値の時間変化率との比の正常とみなせる範囲は、各検出手段の検出誤差等を考慮して定められるが、当該正常範囲は、ブレーキペダルの操作量や、ブレーキペダルの操作量に応じて液圧発生源により発生される液圧の大きさに応じて変化する。従って、この態様のように、ペダル操作状態検出手段の出力値または圧力検出手段の出力値の大きさに応じて、上記時間変化率の比と比較する正常範囲を変更することにより、正常範囲を必要以上に広くとる必要がなくなるので、ペダル操作状態検出手段や圧力検出手段の異常検出精度を良好に向上させることが可能となる。

また、本発明による車両制動装置は、ブレーキペダルの操作量に応じてドライバーのペダル踏力に対する反力を創出するストロークシミュレータを更に備えるとよく、このストロークシミュレータは、反力を創出するために多段階のバネ特性を有すると共に、異常判定手段は、ストロークシミュレータのバネ特性の段階に応じて正常範囲を変更すると好ましい。

一般に、ストロークシミュレータは、多段のバネ特性を有するが、ペダル操作状態検出手段と圧力検出手段との双方が正常であれば、各検出手段の出力値の時間変化率の比の正常範囲は、基本的に、ストロークシミュレータのバネ特性が切り替わるたびに変化する。従って、この態様のように、ストロークシミュレータのバネ特性の段階に応じて上記時間変化率の比と比較する正常範囲を変更することにより、正常範囲を必要以上に広くとる必要がなくなるので、ペダル操作状態検出手段や圧力検出手段の異常検出精度を極めて良好に向上させることが可能となる。

更に、液圧発生源は、ブレーキペダルの操作量に応じた液圧を発生するマスタシリンダと、作動液を蓄えるリザーバと、ポンプにより昇圧された作動液を蓄えるアキュムレータと、リザーバおよびアキュムレータを圧力源としてマスタシリンダにおける液圧と一定の関係をもった液圧を発生するレギュレータとを含むとよく、圧力検出手段は、マスタシリンダまたはレギュレータから供給される作動液の圧力を検出するものであると好ましい。

本発明による車両制動装置の異常検出方法は、ブレーキペダルの操作量に応じた圧力の作動液を供給可能な液圧発生源と、ブレーキペダルの操作状態を検出するペダル操作状態検出手段と、液圧発生源から供給される作動液の圧力を検出する圧力検出手段とを備え、ドライバーによるブレーキペダルの操作に応じて車両に設けられた複数の車輪に制動力を付与する車両制動装置の異常検出方法において、ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率と圧力検出手段の出力値の時間変化率との比が予め定められた正常範囲内にない場合に、ペダル操作状態検出手段および圧力検出手段の少なくとも何れかに異常が発生していると判断することを特徴とする。

本発明によれば、ブレーキペダルの操作状態を検出する検出手段や、液圧発生源から供給される作動液の圧力を検出する手段の異常を低コストかつ高精度に検出することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両制動装置が適用された車両を示す概略構成図である。同図に示される車両１は、いわゆるハイブリッド車両として構成されており、エンジン２と、エンジン２の出力軸であるクランクシャフトに接続された３軸式の動力分割機構３と、動力分割機構３に接続された発電可能なモータジェネレータ４と、変速機５を介して動力分割機構３に接続された電動モータ６と、車両１の駆動系全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」といい、電子制御ユニットは、すべて「ＥＣＵ」と称する。）７とを備える。変速機５には、ドライブシャフト８を介して車両１の駆動輪たる右前輪９ＦＲおよび左前輪９ＦＬが連結される。

エンジン２は、例えばガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を用いて運転される内燃機関であり、エンジンＥＣＵ１０により制御される。エンジンＥＣＵ１０は、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、エンジン２の作動状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン２の燃料噴射制御や点火制御、吸気制御等を実行する。また、エンジンＥＣＵ１０は、必要に応じてエンジン２の作動状態に関する情報をハイブリッドＥＣＵ７に与える。

動力分割機構３は、変速機５を介して電動モータ６の出力を左右の前輪９ＦＲ，９ＦＬに伝達する役割と、エンジン２の出力をモータジェネレータ４と変速機５とに振り分ける役割と、電動モータ６やエンジン２の回転速度を減速あるいは増速する役割とを果たす。モータジェネレータ４と電動モータ６とは、それぞれインバータを含む電力変換装置１１を介してバッテリ１２に接続されており、電力変換装置１１には、モータＥＣＵ１４が接続されている。モータＥＣＵ１４も、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号等に基づいて電力変換装置１１を介してモータジェネレータ４および電動モータ６を制御する。なお、上述のハイブリッドＥＣＵ７やエンジンＥＣＵ１０、モータＥＣＵ１４は、何れもＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。

ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、電力変換装置１１を介してバッテリ１２から電力を電動モータ６に供給することにより、電動モータ６の出力により左右の前輪９ＦＲ，９ＦＬを駆動することができる。また、エンジン効率のよい運転領域では、車両１はエンジン２によって駆動される。この際、動力分割機構３を介してエンジン２の出力の一部をモータジェネレータ４に伝えることにより、モータジェネレータ４が発生する電力を用いて、電動モータ６を駆動したり、電力変換装置１１を介してバッテリ１２を充電したりすることが可能となる。

また、車両１を制動する際には、ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、前輪９ＦＲ，９ＦＬから伝わる動力によって電動モータ６が回転させられ、電動モータ６が発電機として作動させられる。すなわち、電動モータ６、電力変換装置１１、ハイブリッドＥＣＵ７およびモータＥＣＵ１４等は、車両１の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両１を制動する回生ブレーキユニットとして機能する。

本実施形態の車両制動装置は、このような回生ブレーキユニットに加えて、液圧ブレーキユニット２０を備えており、両者を協調させるブレーキ回生協調制御を実行することにより車両１を制動可能なものである。液圧ブレーキユニット２０は、図２に示されるように、左右の前輪９ＦＲ，９ＦＬおよび図示されない左右の後輪に対して設けられたディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬと、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対する作動液としてのブレーキオイルの供給源となる液圧発生装置３０と、液圧発生装置３０からのブレーキオイルの液圧を適宜調整して各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに供給することにより、車両１の各車輪に対する制動力を設定可能な液圧アクチュエータ４０とを含む。

各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２およびブレーキキャリパ２３を含み、各ブレーキキャリパ２３には、図示されないホイールシリンダが内蔵されている。そして、各ブレーキキャリパ２３のホイールシリンダは、それぞれ独立の流体通路を介して液圧アクチュエータ４０に接続されている。ブレーキキャリパ２３のホイールシリンダに液圧アクチュエータ４０からブレーキオイルが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２に摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられ、各車輪に液圧制動トルクが加えられる。

液圧発生装置３０は、図２に示されるように、ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、リザーバ３４、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。ブースタ３１は、ブレーキペダル２４に連結されており、ブレーキペダル２４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ３２に伝達する。そして、マスタシリンダ３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。ブレーキペダル２４に対しては、ブレーキペダル２４の操作量（ペダルストロークＳ_ＰＳ）を検出するブレーキストロークセンサ（ペダル操作状態検出手段）２５が設けられている。

マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキオイルを貯留するリザーバ３４が配置されている。マスタシリンダ３２は、ブレーキペダル２４の踏み込みが解除されているときにリザーバ３４と連通する。一方、レギュレータ３３は、リザーバ３４とアキュムレータ３５との双方と連通しており、リザーバ３４を低圧源とすると共に、アキュムレータ３５を高圧源とし、マスタシリンダ圧とほぼ等しい液圧（以下、「レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧ」という）を発生する。

アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたリザーバ３４からのブレーキオイルの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ（例えば１４〜２２ＭＰａ程度）に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口がアキュムレータ３５に接続される。また、アキュムレータ３５に対しては、リリーフバルブ３５ａが設けられている。アキュムレータ３５におけるブレーキオイルの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ３５ａが開弁し、高圧のブレーキオイルはリザーバ３４へと戻される。

上述のように、液圧発生装置３０は、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対するブレーキオイルの供給源（液圧源）として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。そして、マスタシリンダ３２には流体通路３７が、レギュレータ３３には流体通路３８が、アキュムレータ３５には流体通路３９が接続されている。これらの流体通路３７，３８および３９は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。

液圧アクチュエータ４０は、複数の流体通路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁制御弁を含むものである。アクチュエータブロックに形成された流体通路には、個別通路４１、４２，４３および４４と、主通路４５とが含まれる。個別通路４１〜４４は、それぞれ主通路４５から分岐されて対応するディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ，２１ＲＲ，２１ＲＬに接続されている。これにより、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、主通路４５と連通可能となる。また、個別通路４１，４２，４３および４４の中途には、増圧制御弁５１，５２，５３および５４が設けられている。各増圧制御弁５１〜５４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。

更に、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、個別通路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧通路４６，４７，４８および４９を介して減圧通路５５に接続されている。減圧通路４６，４７，４８および４９の中途には、減圧制御弁５６，５７，５８および５９が設けられている。各減圧制御弁５６〜５９は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。

主通路４５は、中途に連通弁６０を有しており、この連通弁６０により個別通路４１および４２と接続される第１通路４５ａと、個別通路４３および４４と接続される第２通路４５ｂとに区分けされている。すなわち、第１通路４５ａは、個別通路４１および４２を介して前輪側のディスクブレーキユニット２１ＦＲおよび２１ＦＬに接続され、第２通路４５ｂは、個別通路４３および４４を介して後輪側のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび２１ＲＬに接続される。連通弁６０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。

また、主通路４５には、マスタシリンダ３２と連通する流体通路３７に接続されるマスタ通路６１、レギュレータ３３と連通する流体通路３８に接続されるレギュレータ通路６２、およびアキュムレータ３５と連通する流体通路３９に接続されるアキュムレータ通路６３が接続されている。より詳細には、マスタ通路６１は、主通路４５の第１通路４５ａに接続されており、レギュレータ通路６２およびアキュムレータ通路６３は、主通路４５の第２通路４５ｂに接続されている。更に、減圧通路５５は、液圧発生装置３０のリザーバ３４に接続される。

マスタ通路６１は、中途にマスタ圧カット弁６４を有する。マスタ圧カット弁６４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。レギュレータ通路６２は、中途にレギュレータ圧カット弁６５を有する。レギュレータ圧カット弁６５も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。また、アキュムレータ通路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有し、アキュムレータ通路６３および主通路４５の第２通路４５ｂは、減圧リニア制御弁６７を介して減圧通路５５に接続されている。

増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。ここで、増圧リニア制御弁６６の出入口間の差圧は、アキュムレータ３５におけるブレーキオイルの圧力と主通路４５におけるブレーキオイルの圧力との差圧に対応し、減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧は、主通路４５におけるブレーキオイルの圧力と減圧通路５５におけるブレーキオイルの圧力との差圧に対応する。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とすると、Ｆ１＋Ｆ３＝Ｆ２という関係が成立する。従って、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力を連続的に制御することにより、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧を制御することができる。

なお、増圧リニア制御弁６６は上述のように常閉型電磁制御弁であることから、増圧リニア制御弁６６が非通電状態にある場合、主通路４５は、高圧液圧源としてのアキュムレータ３５から遮断されることになる。また、減圧リニア制御弁６７も上述のように常閉型電磁制御弁であることから、減圧リニア制御弁６７が非通電状態にある場合、主通路４５はリザーバ３４から遮断されることになる。この点で、主通路４５は、低圧液圧源としてもリザーバ３４にも接続されているともいえる。

一方、マスタ通路６１には、マスタ圧カット弁６４よりも上流側において、ストロークシミュレータカット弁６８を介してストロークシミュレータ６９が接続されている。ストロークシミュレータカット弁６８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。ストロークシミュレータ６９は、複数のピストンやスプリングを含むものであり、ストロークシミュレータカット弁６８の開放時にドライバーによるブレーキペダル２４の踏力に応じた反力を創出する。ストロークシミュレータ６９としては、ドライバーによるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために、多段のバネ特性を有するものが採用されると好ましく、本実施形態のストロークシミュレータ６９は４段階のバネ特性を有する。

上述のように構成された液圧発生装置３０や液圧アクチュエータ４０は、制御手段としてのブレーキＥＣＵ７０により制御される。ブレーキＥＣＵ７０もＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて液圧発生装置３０のポンプ３６や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４，５６〜５９，６０，６４〜６８を制御する。

図１に示されるように、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、レギュレータ圧センサ７１、アキュムレータ圧センサ７２、および制御圧センサ７３が含まれる。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータ圧カット弁６５の上流側でレギュレータ通路６２内のブレーキオイルの圧力（レギュレータ圧）を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。アキュムレータ圧センサ７２は、増圧リニア制御弁６６の下流側でアキュムレータ通路６３内のブレーキオイルの圧力（アキュムレータ圧）を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。制御圧センサ７３は、主通路４５の第１通路４５ａ内のブレーキオイルの圧力を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。各センサ７１〜７３の検出値は、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域（バッファ）に所定量ずつ格納保持される。

連通弁６０が開放されて主通路４５の第１通路４５ａと第２通路４５ｂとが互いに連通している場合、制御圧センサ７３の出力値は、増圧リニア制御弁６６の低圧側の液圧を示すと共に減圧リニア制御弁６７の高圧側の液圧を示すので、この出力値を増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の制御に利用することができる。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７が閉鎖されていると共に、連通弁６０が非通電状態にあって主通路４５の第１通路４５ａと第２通路４５ｂとが互いに分離されている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。更に、連通弁６０が開放されて主通路４５の第１通路４５ａと第２通路４５ｂとが互いに連通しており、各増圧制御弁５１〜５４が開放される一方、各減圧制御弁５６〜５９が閉鎖されている場合、制御圧センサの７３の出力値は、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬのブレーキ圧（ホイールシリンダ圧）を示す。

更に、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、上述のブレーキストロークセンサ２５も含まれる。ブレーキストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量（ペダルストロークＳ_ＰＳ）を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ブレーキストロークセンサ２５の検出値も、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域（バッファ）に所定量ずつ格納保持される。なお、ブレーキストロークセンサ２５に加えて、ブレーキペダル２４の操作状態を検出するペダル踏力センサや、ブレーキペダル２４が踏み込まれたことを検出するブレーキスイッチがブレーキＥＣＵ７０に接続されてもよい。

図３は、本実施形態の車両制動装置におけるブレーキ回生協調制御を説明するためのフローチャートである。本実施形態におけるブレーキ回生協調制御は、電動モータ６やハイブリッドＥＣＵ７等を含む回生ブレーキユニットによって駆動輪たる前輪９ＦＲ，９ＦＬに付与される回生制動トルクと、液圧ブレーキユニット２０により各車輪に付与される摩擦制動トルクとの和である総制動トルクをドライバーにより要求される制動トルクと一致させるためのものである。

ブレーキ回生協調制御の実行が許容されると、図３に示されるように、まず、ブレーキＥＣＵ７０がブレーキストロークセンサ２５からの信号に基づいてドライバーにより要求された要求総制動トルクＦ^＊を算出する（Ｓ１）。更に、ブレーキＥＣＵ７０は、ハイブリッドＥＣＵ７から回生制動トルクの上限値に関する情報を取得した上で（Ｓ２）、要求される回生制動トルクを設定すると共に、算出した要求回生制動トルクをハイブリッドＥＣＵ７に与える（Ｓ３）。Ｓ２では、ハイブリッドＥＣＵ７からブレーキＥＣＵ７０に対して、電動モータ６の回転数等に基づいて定まる回生制動トルクの上限値である発電側上限値と、バッテリ１２の充電容量等に基づいて定まる上限値である蓄電側上限値とが送信される。また、Ｓ３では、発電側上限値、蓄電側上限値および要求総制動トルクＦ^＊のうちの最小値が要求回生制動トルクとして設定される。

Ｓ３にてブレーキＥＣＵ７０から要求回生制動トルクを示す信号を受け取ると、ハイブリッドＥＣＵ７は、要求回生制動トルクを示す信号をモータＥＣＵ１４に与える。モータＥＣＵ１４は、電動モータ６により左右の前輪９ＦＲ、９ＦＬに対して付与される制動トルクを要求回生制動トルクと一致させるための制御信号を電力変換装置１１に送出する。そして、電動モータ６の実回転数といった回生ブレーキユニットの作動状態を示す情報がモータＥＣＵ１４からハイブリッドＥＣＵ７に与えられる。ハイブリッドＥＣＵ７は、これらの情報から、電動モータ６の作動により実際に得られている実回生制動トルクＦ_Ｅを算出し、実回生制動トルクＦ_ＥをブレーキＥＣＵ７０に送信する（Ｓ４）。

ブレーキＥＣＵ７０は、ハイブリッドＥＣＵ７から実回生制動トルクＦ_Ｅを受け取ると、要求総制動トルクＦ^＊から実回生制動トルクＦ_Ｅを減じることにより、液圧ブレーキユニット２０に発生させるべき制動トルクである要求液圧制動トルクを算出する（Ｓ５）。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、算出した要求液圧制動トルクに基づいて各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬの目標液圧を算出し、増圧リニア制御弁６６や減圧リニア制御弁６７に対する供給電流Ｉの値を決定する（Ｓ６）。かかる図３のルーチンは、ブレーキ回生協調制御の実行が許容される間、所定時間おきに繰り返される。

ブレーキ回生協調制御に際しては、図４（Ａ）に示されるように、回生ブレーキユニットを優先して作動させ、増圧リニア制御弁６６の制御により不足する制動力を液圧ブレーキユニット２０に発生させるとよい。また、図４（Ｂ）に示されるように、液圧ブレーキユニット２０を優先して（先に）作動させると共に、回生ブレーキユニットにより発生される回生制動トルク分だけ、減圧リニア制御弁６７の制御により液圧ブレーキユニット２０の制動トルクを減少させてもよい。これらの制御の何れかが適宜実行されるようにすれば、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の何れか一方に何らかの異常が発生しても、予め定められた制御精度の範囲内においてブレーキ回生協調制御を適切に実行することが可能となる。

そして、本実施形態の液圧ブレーキユニット２０は、上述のブレーキ回生協調制御に際して、あるいは、それ自体単独で制動力を発生する際に、次のモードＡ，Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥの何れかのもとで作動する。

図５は、モードＡのもとで作動する液圧ブレーキユニット２０の電磁制御弁の開閉状態を示す系統図である。同図に示されるように、モードＡのもとでは、マスタ圧カット弁６４とレギュレータ圧カット弁６５との双方が閉鎖されると共に、ストロークシミュレータカット弁６８と連通弁６０とが開放される。また、モードＡのもとでは、増圧制御弁５１〜５４が開放される一方、減圧制御弁５６〜５９が閉鎖され、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドに対する供給電流Ｉが制御される。

液圧ブレーキユニット２０がモードＡのもとで作動する場合、図５に示されるように、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、マスタシリンダ３２およびレギュレータ３３の双方から遮断される一方、増圧リニア制御弁６６等を介してアキュムレータ３５と連通させられる。そして、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおけるブレーキ圧（ホイールシリンダ圧）は、制御圧センサ７３の出力値に基づいて増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７への供給電流Ｉを制御することにより調整される。また、この場合、ストロークシミュレータカット弁６８を介してマスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とが接続され、ストロークシミュレータ６９によりブレーキペダル２４を操作するドライバーに対する反力が創出される。このようなモードＡのもとでは、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して所望圧力のブレーキオイルを安定的に供給すると共に、ブレーキ圧の変動を小さくして制御性を向上させることが可能となる。

図６は、モードＢのもとで作動する液圧ブレーキユニット２０の電磁制御弁の開閉状態を示す系統図である。同図に示されるように、モードＢのもとでは、マスタ圧カット弁６４が閉鎖される一方、レギュレータ圧カット弁６５が開放され、ストロークシミュレータカット弁６８と連通弁６０とが開放される。また、モードＢのもとでも、増圧制御弁５１〜５４が開放される一方、減圧制御弁５６〜５９が閉鎖されるが、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドに対する供給電流Ｉは制御されない。

液圧ブレーキユニット２０がモードＢのもとで作動する場合、図６に示されるように、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、マスタシリンダ３２から遮断され、増圧リニア制御弁６６が制御されずに閉鎖状態に保たれることから、アキュムレータ３５からも遮断される。そして、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、レギュレータ３３と連通させられ、レギュレータ３３から供給されるブレーキオイルにより作動させられる。

図７は、モードＣのもとで作動する液圧ブレーキユニット２０の電磁制御弁の開閉状態を示す系統図である。同図に示されるように、モードＣのもとでは、マスタ圧カット弁６４およびレギュレータ圧カット弁６５の双方が開放され、ストロークシミュレータカット弁６８と連通弁６０との双方が閉鎖される。また、モードＣのもとでも、増圧制御弁５１〜５４が開放される一方、減圧制御弁５６〜５９が閉鎖されるが、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドに対する供給電流Ｉは制御されない。

液圧ブレーキユニット２０がモードＣのもとで作動する場合、図７に示されるように、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、増圧リニア制御弁６６が制御されずに閉鎖状態に保たれることから、アキュムレータ３５から遮断される。そして、モードＣのもとでは、前輪側のディスクブレーキユニット２１ＦＲおよび２１ＦＬがマスタシリンダ３２に連通させられる一方、後輪側のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび２１ＲＬがレギュレータ３３に連通させられる。更に、モードＣのもとでは、連通弁６０が閉鎖されることから、前輪側の第１通路４５ａと後輪側の第２通路４５ｂとは互いに独立した状態に保たれ、前輪側のディスクブレーキユニット２１ＦＲおよび２１ＦＬはマスタシリンダ３２から供給されるブレーキオイルにより作動させられる一方、後輪側のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび２１ＲＬは、レギュレータ３３から供給されるブレーキオイルにより作動させられる。このように、モードＣのもとで作動する液圧ブレーキユニット２０は、いわゆる前後配管系統を構成する。

図８は、モードＤのもとで作動する液圧ブレーキユニット２０の電磁制御弁の開閉状態を示す系統図である。同図に示されるように、モードＤのもとでは、マスタ圧カット弁６４が開放される一方、レギュレータ圧カット弁６５が閉鎖され、更に、ストロークシミュレータカット弁６８と連通弁６０との双方が閉鎖される。また、モードＤのもとでは、増圧制御弁５１〜５４が開放される一方、減圧制御弁５６〜５９が閉鎖され、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドに対する供給電流Ｉが制御される。

液圧ブレーキユニット２０がモードＤのもとで作動する場合、図８に示されるように、増圧リニア制御弁６６が制御されて開放されると共に連通弁６０が閉鎖されることから、後輪側のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび２１ＲＬは、アキュムレータ３５と連通させられる。また、モードＤのもとでは、連通弁６０が閉鎖されると共に、マスタ圧カット弁６４が開放される一方、レギュレータ圧カット弁６５が閉鎖されることから、前輪側のディスクブレーキユニット２１ＦＲおよび２１ＦＬは、マスタシリンダ３２と連通させられる。これにより、モードＤのもとでは、後輪側のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび２１ＲＬのブレーキ圧が、アキュムレータ圧センサ７２の出力値に基づいて増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７への供給電流Ｉを調整することにより制御され、前輪側のディスクブレーキユニット２１ＦＲおよび２１Ｆは、マスタシリンダ３２から供給されるブレーキオイルにより作動させられる。

図９は、モードＥのもとで作動する液圧ブレーキユニット２０の電磁制御弁の開閉状態を示す系統図である。同図に示されるように、モードＥのもとでは、マスタ圧カット弁６４が開放される一方、レギュレータ圧カット弁６５が閉鎖され、更に、ストロークシミュレータカット弁６８と連通弁６０との双方が閉鎖される。また、モードＥのもとでは、増圧制御弁５１〜５４が開放される一方、減圧制御弁５６〜５９が閉鎖され、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドに対する供給電流Ｉは制御されない。

液圧ブレーキユニット２０がモードＥのもとで作動する場合、図９に示されるように、増圧リニア制御弁６６が制御されず閉鎖状態に保たれ、かつ、連通弁６０が閉鎖されることから、後輪側のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび２１ＲＬは、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５の何れもとも連通しないことになる。すなわち、モードＥのもとでは、マスタ圧カット弁６４を介してマスタシリンダ３２と連通する前輪側のディスクブレーキユニット２１ＦＲおよび２１ＦＬのみが、マスタシリンダ３２から供給されるブレーキオイルにより作動させられる。

なお、図１０に、上述のモードＡ〜Ｅのもとでの液圧ブレーキユニット２０の状態を表として示す。

上述のモードＡ〜Ｅは、ブレーキＥＣＵ７０により所定時間おきに繰り返し実行されるモード選択プログラムに従って選択される。基本的には、液圧ブレーキユニット２０が正常であり、かつ、高応答が要求されない場合には、モードＡが選択される。すなわち、回生ブレーキユニットと液圧ブレーキユニット２０とを用いたブレーキ回生協調制御中には、液圧ブレーキユニット２０は、基本的にモードＡのもとで作動する。また、液圧ブレーキユニット２０が正常であり、かつ、高応答が要求される場合には、モードＡとモードＢとの双方が選択され、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＲに対してレギュレータ３３およびアキュムレータ３５の双方からブレーキオイルが供給される。これにより、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＲに対するブレーキオイルの流入量を増加させて、ブレーキ圧を速やかに増加させることが可能となる。

更に、ハイブリッドＥＣＵ７とブレーキＥＣＵ７０との間の通信異常あるいはハイブリッドシステム側の異常が認められた場合にも、モードＡまたはモードＢが選択される。このように主にハイブリッドシステム側に異常が認められるような場合には、一般に回生制動が停止させられるので、アキュムレータ３５に蓄圧された液圧をできる限り利用すべく、モードＡまたはモードＢが選択される。

また、電気系統等が正常であり、かつ、アキュムレータ圧が正常であるにも拘わらず、レギュレータ圧が低い場合、レギュレータ３３に何らかの機械的な異常が発生していると考えられるので、この場合、モードＤが選択される。更に、レギュレータ３３に何らかの機械的な異常が発生したとみなされる場合、モードＡまたはモードＣが選択されてもよい。また、アキュムレータ圧が設定値よりも小さい場合には、ポンプ３６の異常やアキュムレータ３５における液漏れ等が発生していると考えられることから、この場合、モードＥが選択される。更に、ブレーキＥＣＵ７０の異常が発生した場合には、モードＣが選択される。

上述のように、ブレーキ回生協調制御中には、液圧ブレーキユニット２０は、基本的にモードＡのもとで作動し、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬには、増圧リニア制御弁６６等により調圧されたブレーキオイルが供給される。この際、増圧リニア制御弁６６等は、ハイブリッドＥＣＵ７から送信された実回生制動トルクＦ_Ｅを要求総制動トルクＦ^＊から減じたトルク値に応じた圧力のブレーキオイルが各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに供給されるようにブレーキＥＣＵ７０により制御される。なお、要求総制動トルクＦ^＊は、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧが十分に高い場合、レギュレータ圧センサ７１により検出されるレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧに応じて定められ、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧが比較的低い場合、ブレーキストロークセンサ２５により検出されるペダルストロークＳ_ＰＳまたはレギュレータ圧センサ７１により検出されるレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧに応じて定められる。従って、ブレーキ回生協調制御を正常に実行する上では、ブレーキストロークセンサ２５やレギュレータ圧センサ７１の正常な作動が不可欠となり、ブレーキストロークセンサ２５やレギュレータ圧センサ７１に何らかの異常が発生した場合、その異常を速やかに検知した上で、液圧ブレーキユニット２０の動作モードを変更することが必要となる。

このため、本実施形態の車両制動装置では、ブレーキストロークセンサ２５やレギュレータ圧センサ７１の異常を検出するために、図１１および図１２に示される異常検出ルーチンが実行される。かかる異常検出ルーチンは、ブレーキＥＣＵ７０により所定時間おきに繰り返し実行されるものである。

図１１に示されるように、ブレーキＥＣＵ７０は、異常検出ルーチンの実行タイミングになると、まず、ブレーキ回生協調制御が実行されているか否か判定する（Ｓ１０）。ブレーキ回生協調制御が実行されていない場合には（Ｓ１０におけるＮｏ）、それ以降の異常検出処理はスキップされ、次の実行タイミングが到来した段階で、異常検出ルーチンが実行されることになる。一方、ブレーキ回生協調制御が実行されていると判断した場合（Ｓ１０におけるＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータ圧センサ７１の出力値の時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと、ブレーキストロークセンサ２５の出力値の時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとを算出する（Ｓ１２）。すなわち、Ｓ１２において、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータ圧センサ７１の出力値の今回値（最新値）から前回値を減じた値をサンプリング周期で除することによりレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔを算出すると共に、ブレーキストロークセンサ２５の出力値の今回値（最新値）から前回値を減じた値をサンプリング周期で除することによりペダルストロークＳ_ＰＳの時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔを算出する。

Ｓ１２にて時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔおよび時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔを算出すると、ブレーキＥＣＵ７０は、Ｓ１２にて算出したレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔの絶対値が予め定められた閾値α（ただし、αは正の実数である）を下回っているか否か判定する（Ｓ１４）。また、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔの絶対値が閾値αを下回っていると判断すると（Ｓ１４におけるＹｅｓ）、更に、ペダルストロークＳ_ＰＳの時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔの絶対値が予め定められた閾値β（ただし、βは正の実数である）を下回っているか否か判定する（Ｓ１６）。

レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔの絶対値が上記閾値α以上であると判断された場合（Ｓ１４におけるＮｏ）、またはペダルストロークＳ_ＰＳの時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔの絶対値が上記閾値β以上であると判断された場合（Ｓ１６におけるＮｏ）。それ以降の異常検出処理はスキップされ、次の実行タイミングが到来した段階で、異常検出ルーチンが実行されることになる。これに対して、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔの絶対値が閾値αを下回っており（Ｓ１４におけるＹｅｓ）、かつ、ペダルストロークＳ_ＰＳの時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔの絶対値が閾値βを下回っていると判断すると（Ｓ１６におけるＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、Ｓ１２にて算出した時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔおよび時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔから、両者の比δ＝ｄＰ_ＲＥＧ／ｄＳ_ＰＳを算出する（Ｓ１８）。

次いで、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータ圧センサ７１により検出されたレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧ（今回値）が予め定められた閾値Ｐ_Ｒ１を下回っているか否か判定する（Ｓ２０）。そして、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧが上記閾値Ｐ_Ｒ１を下回っていると判断した場合（Ｓ２０におけるＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、Ｓ１８にて算出した時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δが予め定められた第１の正常範囲外にあるか否かを判定する（Ｓ２２）。すなわち、Ｓ２２では、比δが当該第１の正常範囲を規定する下限値Ｋ_Ｌ１よりも小さく、かつ、上限値Ｋ_Ｈ１（ただし、Ｋ_Ｌ１＜Ｋ_Ｈ１である）よりも大きいか否かが判定される。

また、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧが上記閾値Ｐ_Ｒ１以上であると判断した場合（Ｓ２０におけるＮｏ）、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧ（今回値）が予め定められた閾値Ｐ_Ｒ２（ただし、Ｐ_Ｒ１＜Ｐ_Ｒ２である）を下回っているか否か判定する（Ｓ２４）。そして、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧが上記閾値Ｐ_Ｒ２を下回っていると判断した場合（Ｓ２４におけるＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、Ｓ１８にて算出した時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δが予め定められた第２の正常範囲外にあるか否かを判定する（Ｓ２６）。すなわち、Ｓ２６では、比δが当該第２の正常範囲を規定する下限値Ｋ_Ｌ２よりも小さく、かつ、上限値Ｋ_Ｈ２（ただし、Ｋ_Ｌ２＜Ｋ_Ｈ２である）よりも大きいか否かが判定される。

更に、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧが上記閾値Ｐ_Ｒ２以上であると判断した場合（Ｓ２４におけるＮｏ）、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧ（今回値）が予め定められた閾値Ｐ_Ｒ３（ただし、Ｐ_Ｒ２＜Ｐ_Ｒ３である）を下回っているか否か判定する（Ｓ２８）。そして、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧが上記閾値Ｐ_Ｒ３を下回っていると判断した場合（Ｓ２８におけるＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、Ｓ１８にて算出した時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δが予め定められた第３の正常範囲外にあるか否かを判定する（Ｓ３０）。すなわち、Ｓ３０では、比δが当該第３の正常範囲を規定する下限値Ｋ_Ｌ３よりも小さく、かつ、上限値Ｋ_Ｈ３（ただし、Ｋ_Ｌ３＜Ｋ_Ｈ３である）よりも大きいか否かが判定される。

また、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧが上記閾値Ｐ_Ｒ３以上であると判断した場合（Ｓ２８におけるＮｏ）、ブレーキＥＣＵ７０は、Ｓ１８にて時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δが予め定められた第４の正常範囲外にあるか否かを判定する（Ｓ３２）。すなわち、Ｓ３２では、比δが当該第４の正常範囲を規定する下限値Ｋ_Ｌ４よりも小さく、かつ、上限値Ｋ_Ｈ４（ただし、Ｋ_Ｌ４＜Ｋ_Ｈ４である）よりも大きいか否かが判定される。なお、Ｓ２０，Ｓ２４およびＳ２８にて用いられる閾値Ｐ_Ｒ１，Ｐ_Ｒ２およびＰ_Ｒ３は、ストロークシミュレータ６９のバネ特性の切替点に応じて定められる値である。

Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０またはＳ３２において、時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δが正常範囲内にあると判断された場合（Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０またはＳ３２におけるＮｏ）、それ以降の処理はスキップされ、次の実行タイミングが到来した段階で、異常検出ルーチンが実行されることになる。これに対して、Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０またはＳ３２において、時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δが正常範囲内にはないと判断した場合（Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０またはＳ３２におけるＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、図示されない所定のカウンタを１だけインクリメントした上で（Ｓ３４）、当該カウンタのカウント値が予め定められた閾値ｎを上回っているか否か判定する（Ｓ３６）。

カウンタのカウント値が閾値ｎ以下であると判断された場合（Ｓ３６におけるＮｏ）、Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０またＳ３２における判断、すなわち、時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δが正常範囲内にはないとする判断が一時的なエラー等に起因する可能性もあることから、この場合、それ以降の処理は一旦スキップされる。一方、カウンタのカウント値が閾値ｎを上回っていると判断された場合（Ｓ３６におけるＹｅｓ）、Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０またＳ３２における判断は一時的なエラー等に起因するとは認められないことから、この場合、ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキ回生協調制御を中止すべく、ブレーキ回生協調制御の実行を禁止するためのフラグをＯＮし（Ｓ３８）、所定の手順に従って液圧ブレーキユニット２０の新たな作動モード（例えばモードＥ）を選択する（Ｓ４０）。Ｓ４０の処理の後、所定時間が経過すると再度Ｓ１０の処理が実行されるが、この場合、Ｓ３８にてブレーキ回生協調制御が中止されていることから、Ｓ１２以降の処理はスキップされ、異常検出ルーチンは実質的に実行されないことになる。

上述のように、本実施形態の車両制動装置では、レギュレータ圧センサ７１の出力値Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔとブレーキペダルの操作速度に対応するブレーキストロークセンサ２５の出力値の時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δと、当該比δについて予め定められた第１から第４の正常範囲の何れかとが比較される（Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０またはＳ３２）。これにより、ブレーキストロークセンサ２５およびレギュレータ圧センサ７１の少なくとも何れか一方の出力値が一定値に固着してしまうようなトラブルが発生しても、そのような異常を確実に検出することが可能となる。

すなわち、センサ２５，７１の出力値が一定値に固着するようなトラブルが発生した場合にドライバーがブレーキペダル２４を踏み増したり、戻したりすると、ブレーキストロークセンサ２５およびレギュレータ圧センサ７１の一方の出力値は変動しないのに対して、他方の出力値は変動することになる。言い換えれば、ブレーキストロークセンサ２５とレギュレータ圧センサ７１との双方が正常であれば、時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δは所定範囲内の値となる。従って、時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δが予め定められている正常範囲内にあるか否かを判定することにより、センサを二重に設けることなく、ブレーキストロークセンサ２５とレギュレータ圧センサ７１との間で両者の異常を低コストかつ高精度に検出することが可能となる。

また、本実施形態では、上述のように、レギュレータ圧センサ７１の出力値Ｐ_ＲＥＧの大きさに応じて、時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δの正常範囲が変更される。

すなわち、４段階のバネ特性を有するストロークシミュレータ６９を備えた液圧ブレーキユニット２０では、正常時におけるレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧとペダルストロークＳ_ＰＳとの相関線が、図１３に示されるように、設計中央線を中心としてブレーキストロークセンサ２５の測定誤差によるバラツキ、レギュレータ圧センサ７１の測定誤差によるバラツキおよびストロークシミュレータ６９の公差に起因するバラツキを考慮して定められる範囲（図１３におけるハッチング部）に含まれる。従って、ブレーキストロークセンサ２５の出力値の時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔとレギュレータ圧センサ７１の出力値Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δの正常範囲は、ブレーキペダル２４の操作量や、ブレーキペダル２４の操作量に応じた値となるレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧに応じて変化する。

そして、本実施形態では、ストロークシミュレータ６９が４段階のバネ特性を有することから、ブレーキストロークセンサ２５とレギュレータ圧センサ７１との双方が正常であれば、時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δの正常範囲も、基本的に、ペダルストロークＳ_ＰＳおよびそれに応じたレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧが変化してストロークシミュレータ６９のバネ特性が切り替わるたびに変化する。つまり、時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δの正常範囲は、ストロークシミュレータ６９のバネ特性の切替点に対応したレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧあるいはペダルストロークＳ_ＰＳを境にして複数定められ得る。

このような点を考慮して、本実施形態では、Ｓ２０，Ｓ２４およびＳ２８にてストロークシミュレータ６９のバネ特性の切替点に応じて定められる閾値Ｐ_Ｒ１，Ｐ_Ｒ２およびＰ_Ｒ３に基づいてレギュレータ圧センサ７１の出力値（レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧ）の大きさが判定される。そして、Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０またはＳ３２では、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧから定まるストロークシミュレータ６９のバネ特性に応じた正常範囲と時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δとが比較される。このようにして時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δと比較する正常範囲を変更することにより、第１から第４の正常範囲をそれぞれ必要以上に広くとる必要がなくなるので、ブレーキストロークセンサ２５やレギュレータ圧センサ７１の異常検出精度を極めて良好に向上させることが可能となる。

なお、図１３からわかるように、ストロークシミュレータ６９のバネ特性は、ペダルストロークＳ_ＰＳに応じて変化するものでもあることから、ストロークシミュレータ６９のバネ特性の切替点に応じて定められるペダルストロークの閾値Ｓ_１，Ｓ_２およびＳ_３を定めてもよく、この場合、Ｓ２０，Ｓ２４およびＳ２８では、閾値Ｓ_１，Ｓ_２およびＳ_３に基づいてペダルストロークＳ_ＰＳの大きさが判定されればよい。そして、Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０またはＳ３２では、ペダルストロークＳ_ＰＳから定まるストロークシミュレータ６９のバネ特性に応じた正常範囲と時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔと時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとの比δとが比較されればよい。

また、図１１および図１２に示される異常検出ルーチンでは、レギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔの絶対値が閾値α以上である場合（Ｓ１４におけるＮｏ）、またはペダルストロークＳ_ＰＳの時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔの絶対値が閾値β以上である場合、ブレーキストロークセンサ２５およびレギュレータ圧センサ７１に関する異常判定が中止される。

すなわち、ブレーキストロークセンサ２５とレギュレータ圧センサ７１との双方が正常である場合にブレーキペダル２４の操作速度が比較的急峻に高められると、流体抵抗等の影響による応答性の違いに起因して、例えばレギュレータ圧Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔに対してペダルストロークＳ_ＰＳの時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔが相対的に小さくなることがある。より詳細には、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とがストロークシミュレータカット弁６８を介して連通されるモードＡのもとでは、ストロークシミュレータカット弁６８が有する絞り要素の影響によってマスタ通路６１における流体抵抗が高まり、ペダルストロークＳ_ＰＳの変動速度が低下することにより、レギュレータ圧の時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔに対してペダルストロークの時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔが相対的に小さくなる。

そして、このような場合、ブレーキストロークセンサ２５の出力値の時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔとレギュレータ圧センサ７１の出力値Ｐ_ＲＥＧの時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔとの比δと正常範囲とを比較すると、センサ２５および７１が正常であるにも拘らず、時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔと時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔとの比δが正常範囲から外れてしまい、何れのセンサ２５，７１に異常があると判断されてしまうおそれがある。従って、本実施形態のように、ブレーキストロークセンサ２５の時間変化率ｄＳ_ＰＳ／ｄｔおよびレギュレータ圧の時間変化率ｄＰ_ＲＥＧ／ｄｔの少なくとも何れか一方の絶対値が閾値αまたはβ以上である場合、すなわち、ブレーキペダル２４の操作速度が高いと判断される場合には、異常判定を中止すると好ましい。これにより、各センサ２５，７１が正常であるにも拘らず、何れかに異常があると判断されてしまうことを良好に抑制して異常検出精度を向上させることが可能となる。

なお、図１１および図１２の異常検出ルーチンは、モードＡに関連して説明されたが、これに限られるものではない。すなわち、上記異常検出ルーチンは、液圧ブレーキユニット２０の作動モードがモードＣである場合にも利用され得る。すなわち、モードＣのもとでは、連通弁６０により主通路４５の第１通路４５ａと第２通路４５ｂとが互いに分離され、制御圧センサ７３の出力値がブレーキペダル２４の操作量に応じたマスタシリンダ圧を示すことから、上記異常検出ルーチンは、ブレーキストロークセンサ２５、レギュレータ圧センサ７１および制御圧センサ７３の異常検出にも利用され得る。同様に、モードＤおよびモードＥのもとでも、連通弁６０により主通路４５の第１通路４５ａと第２通路４５ｂとが互いに分離され、制御圧センサ７３の出力値がブレーキペダル２４の操作量に応じたマスタシリンダ圧を示すことから、上記異常検出ルーチンは、モードＤまたはモードＥのもとでブレーキストロークセンサ２５と制御圧センサ７３との異常検出にも利用され得る。

また、上記異常検出ルーチンは、レギュレータ圧センサ７１の代わりに、マスタ圧カット弁６４の上流側にマスタシリンダ圧を検出するマスタ圧センサが設けられる場合に、当該マスタシリンダ圧センサとブレーキストロークセンサ２５との異常検出にも利用され得る。更に、本実施形態の車両制動装置は、回生ブレーキユニットと液圧ブレーキユニット２０とを組み合せたものとして説明されたが、本発明を適用可能な車両制動装置は、これに限られるものではない。すなわち、本発明が液圧ブレーキユニットのみからなる車両制動装置に適用され得ることはいうまでもない。

本発明の一実施形態に係る車両制動装置が適用された車両を示す概略構成図である。 図１の車両制動装置を構成する液圧ブレーキユニットの系統図である。 図１の車両制動装置におけるブレーキ回生協調制御を説明するためのフローチャートである。 （Ａ）および（Ｂ）は、ブレーキ回生協調制御時におけるブレーキ操作力と制動力との相関を例示するグラフである。 図１の車両制動装置を構成する液圧ブレーキユニットの動作モードの一例を説明するための系統図である。 図１の車両制動装置を構成する液圧ブレーキユニットの動作モードの一例を説明するための系統図である。 図１の車両制動装置を構成する液圧ブレーキユニットの動作モードの一例を説明するための系統図である。 図１の車両制動装置を構成する液圧ブレーキユニットの動作モードの一例を説明するための系統図である。 図１の車両制動装置を構成する液圧ブレーキユニットの動作モードの一例を説明するための系統図である。 図１の車両制動装置を構成する液圧ブレーキユニットの動作モードを説明するための図表である。 図１の車両制動装置において実行される異常検出ルーチンを説明するためのフローチャートである。 図１の車両制動装置において実行される異常検出ルーチンを説明するためのフローチャートである。 図１の車両制動装置におけるレギュレータ圧とペダルストロークとの相関を説明するためのグラフである。

符号の説明

１ 車両、２ エンジン、３ 動力分割機構、４ モータジェネレータ、５ 変速機、６ 電動モータ、７ ハイブリッドＥＣＵ、８ ドライブシャフト、９ＦＲ、９ＦＬ 前輪、１０ エンジンＥＣＵ、１１ 電力変換装置、１２ バッテリ、１４ モータＥＣＵ、２０ 液圧ブレーキユニット、２１ＦＲ，２１ＦＬ，２１ＲＲ，２１ＲＬ ディスクブレーキユニット、２２ ブレーキディスク、２３ ブレーキキャリパ、２４ ブレーキペダル、２５ ブレーキストロークセンサ、３０ 液圧発生装置、３１ ブースタ、３２ マスタシリンダ、３３レギュレータ、３４ リザーバ、３５ アキュムレータ、３５ａ リリーフバルブ、３６ ポンプ、３６ａ モータ、３７，３８，３９ 流体通路、４０ 液圧アクチュエータ、４１，４２，４３，４４ 個別通路、４５ 主通路、４５ａ 第１通路、４５ｂ 第２通路、４６，４７，４８，４９ 減圧通路、５１，５２，５３，５４ 増圧制御弁、５５ 減圧通路、５６，５７，５８，５９ 減圧制御弁、６０ 連通弁、６１ マスタ通路、６２ レギュレータ通路、６３ アキュムレータ通路、６４ マスタ圧カット弁、６５ レギュレータ圧カット弁、６６ 増圧リニア制御弁、６７ 減圧リニア制御弁、６８ ストロークシミュレータカット弁、６９ ストロークシミュレータ、７０ ブレーキＥＣＵ、７１ レギュレータ圧センサ、７２ アキュムレータ圧センサ、７３ 制御圧センサ。

Claims (4)

1. ドライバーによるブレーキペダルの操作に応じて車両に設けられた複数の車輪に制動力を付与する車両制動装置において、
   前記ブレーキペダルの操作量に応じた圧力の作動液を供給可能な液圧発生源と、
   前記ブレーキペダルの操作状態を検出するペダル操作状態検出手段と、
   前記液圧発生源から供給される作動液の圧力を検出する圧力検出手段と、
   前記ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率と前記圧力検出手段の出力値の時間変化率との比が予め定められた正常範囲内にない場合に、前記ペダル操作状態検出手段および前記圧力検出手段の少なくとも何れかに異常が発生していると判断する異常判定手段と、を備え、
   前記異常判定手段は、前記ペダル操作状態検出手段の出力値または前記圧力検出手段の出力値の大きさに応じて前記正常範囲を変更し、
   前記ブレーキペダルの操作量に応じてドライバーのペダル踏力に対する反力を創出するストロークシミュレータを更に備え、このストロークシミュレータは、前記反力を創出するために多段階のバネ特性を有すると共に、前記異常判定手段は、前記ストロークシミュレータのバネ特性の段階に応じて前記正常範囲を変更することを特徴とする車両制動装置。
2. 前記異常判定手段は、前記ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率および前記圧力検出手段の出力値の時間変化率の少なくとも何れか一方の絶対値が所定の閾値以上である場合、前記ペダル操作状態検出手段および前記圧力検出手段に関する異常判定を中止することを特徴とする請求項１に記載の車両制動装置。
3. 前記液圧発生源は、前記ブレーキペダルの操作量に応じた液圧を発生するマスタシリンダと、作動液を蓄えるリザーバと、ポンプにより昇圧された作動液を蓄えるアキュムレータと、前記リザーバおよび前記アキュムレータを圧力源として前記マスタシリンダにおける液圧と一定の関係をもった液圧を発生するレギュレータとを含み、前記圧力検出手段は、前記マスタシリンダまたは前記レギュレータから供給される作動液の圧力を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両制動装置。
4. ブレーキペダルの操作量に応じた圧力の作動液を供給可能な液圧発生源と、前記ブレーキペダルの操作状態を検出するペダル操作状態検出手段と、前記液圧発生源から供給される作動液の圧力を検出する圧力検出手段と、前記ブレーキペダルの操作量に応じてドライバーのペダル踏力に対する反力を創出するための多段階のバネ特性を有するストロークシミュレータとを備え、ドライバーによる前記ブレーキペダルの操作に応じて車両に設けられた複数の車輪に制動力を付与する車両制動装置の異常検出方法において、
   前記ペダル操作状態検出手段の出力値の時間変化率と前記圧力検出手段の出力値の時間変化率との比が予め定められた正常範囲内にない場合に、前記ペダル操作状態検出手段および前記圧力検出手段の少なくとも何れかに異常が発生していると判断し、
   前記ペダル操作状態検出手段の出力値または前記圧力検出手段の出力値の大きさに応じて前記正常範囲を変更し、
   前記ストロークシミュレータのバネ特性の段階に応じて前記正常範囲を変更することを特徴とする車両制動装置の異常検出方法。

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