JP4635896B2 - 車両用ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプによる加圧によりホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）に圧力（以下、Ｗ／Ｃ圧という）を発生させられる車両用ブレーキ制御装置に関するものである。

従来、特許文献１において、各車輪に対応して１つずつポンプを設けると共に、各配管系統毎に１つずつモータを設け、各モータによって各配管系統の２つのポンプを駆動するように構成したブレーキバイワイヤ式の車両用ブレーキ制御装置が提案されている。
特開平１０−２０３３３８号公報

上記のようなブレーキバイワイヤ式の車両用ブレーキ制御装置では、基本的にバッテリからの電力供給に基づき、消費電力量の大きいモータを２つも駆動しなければならないため、できる限り各モータの消費電力量を小さくすることが望まれる。このため、制動初期の応答性のみを考慮して、常にモータをフル駆動、つまり一番ポンプがブレーキ液を吐出できる回転数にできる形態でモータを駆動するのは好ましくない。

その反面、上記のようなブレーキバイワイヤ式の車両用ブレーキ制御装置において、ドライバの制動要求に対して高い応答性を持ってＷ／Ｃ圧を追従させるためには、常に一番ポンプがブレーキ液を吐出できる回転数にできる形態でモータを駆動するのが好ましい。

したがって、モータの消費電力量を小さくしつつ、かつ、ドライバの制動要求に対する応答性を高められる手法が必要になる。

本発明は上記点に鑑みて、ブレーキバイワイヤ式の車両用ブレーキ制御装置において、モータの消費電力量を小さくしつつ、かつ、ドライバの制動要求に対する応答性を高められるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、制御手段（１００）に、操作量センサに基づいてブレーキ操作部材が操作されたことを検出したときに、操作量センサにて検出された操作量に対応する目標ホイールシリンダ圧（Ｐ（ｎ））を求める目標ホイールシリンダ圧演算部（１００ａ）と、目標ホイールシリンダ圧の変化勾配（ΔＰ／ΔＴ）を演算する目標ホイールシリンダ圧変化勾配演算部（１００ｂ）と、目標ホイールシリンダ圧に基づいて、第１〜第４リニア弁が安定して調圧作用を行えるモータ安定回転数を得るために必要な第１、第２モータに出力する電流のデューティ比となる第１モータ出力デューティを求めると共に、目標ホイールシリンダ圧変化勾配を達成するために必要な第１、第２モータに出力する電流のデューティ比となる第２モータ出力デューティを求め、第１、第２モータ出力デューティのうちの大きい方を実際に出力するモータ出力デューティとして設定するモータ出力演算部（１００ｃ）と、モータ出力演算部にて設定されたモータ出力デューティに基づいて、第１、第２モータに対して流す電流を調整するモータ出力調整部（１００ｄ）と、を備えることを特徴としている。

このような構成により、モータ安定回転数を得るために必要となる第１モータ出力デューティと、目標ホイールシリンダ圧変化勾配を達成するために必要な第２モータ出力デューティを求め、これらのうちのいずれか大きい方を実際に出力するモータ出力デューティとしている。これにより、モータ安定回転数を得られ、かつ、目標ホイールシリンダ圧変化勾配を達成することが可能となるため、モータの消費電力量を小さくしつつ、かつ、ドライバの制動要求に対する応答性を高めることができる。

例えば、請求項２に示すように、モータ出力演算部は、目標ホイールシリンダ圧に対応するモータトルクを求め、モータトルク−モータ回転数特性に基づき、モータトルクとモータ安定回転数に対応する電流のデューティ比を第１モータ出力デューティとすることができる。

また、請求項３に示すように、モータ出力演算部は、前回の演算タイミング（Ｔ（ｎ−１））で演算された目標ホイールシリンダ圧（Ｐ（ｎ−１））を発生させるために必要となるブレーキ液量（Ｖ（ｎ−１））と今回の演算タイミング（Ｔ（ｎ））で演算された目標ホイールシリンダ圧（Ｐ（ｎ））を発生させるために必要となるブレーキ液量（Ｖ（ｎ））の差分（ΔＶ）を演算周期における演算間隔（ΔＴ）で割った値（ΔＶ／ΔＴ）を必要なポンプ吐出液量勾配（Ｑtarget）として求める。また、該ポンプ吐出液量勾配と第１、第２モータの１回転当たりの第１〜第４ポンプのブレーキ液吐出量（Ｖpump）に基づいて、目標ホイールシリンダ圧変化勾配を達成するために必要なモータ回転数を求める。そして、今回の演算タイミングで演算された目標ホイールシリンダ圧に対応するモータトルクを求め、モータトルク−モータ回転数特性に基づき、モータトルクと目標ホイールシリンダ圧変化勾配を達成するために必要なモータ回転数に対応する電流のデューティ比を第２モータ出力デューティとすることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の一実施形態を適用した車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を図１に示す。また、図２に、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の制御系を司るブレーキＥＣＵ１００の信号の入出力の関係を示す。以下、これらの図を参照して、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の構成について説明する。ここでは右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるＸ配管の油圧回路を構成する車両に本実施形態の車両用ブレーキ制御装置を適用した例について説明する。

図１に示されるように、車両用ブレーキ制御装置には、上述したブレーキＥＣＵ１００（図２参照）に加えて、ブレーキペダル１、踏力センサ２、マスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）３、ストローク制御弁ＳＣＳＳ、ストロークシミュレータ４、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５、ホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）６ＦＬ、６ＦＲ、６ＲＬ、６ＲＲが備えられている。

ドライバによってブレーキ操作部材に相当するブレーキペダル１が踏み込まれると、ブレーキペダル１に加えられる踏力が踏力センサ２に入力され、踏力センサ２から加えられた踏力に応じた検出信号が出力されるように構成されている。この検出信号はブレーキＥＣＵ１００に入力され、ブレーキＥＣＵ１００でブレーキペダル１に加えられた踏力が検出される。なお、ここではブレーキ操作部材の操作量を検出するための操作量センサとして踏力センサ２を例に挙げているが、ストロークセンサ等であっても良い。また、ストロークセンサの検出信号や後述するＭ／Ｃ圧を検出するための圧力センサ１７、１８の検出信号に基づいてドライバによるブレーキペダル１の操作状態を検出できるようにしても構わない。

ブレーキペダル１には、加えられた踏力をＭ／Ｃ３に伝達するプッシュロッド等が接続されており、このプッシュロッド等が押されることでＭ／Ｃ３に備えられるプライマリ室３ａおよびセカンダリ室３ｂにＭ／Ｃ圧が発生させられるようになっている。

Ｍ／Ｃ３には、プライマリ室３ａとセカンダリ室３ｂを構成するプライマリピストン３ｃおよびセカンダリピストン３ｄが備えられ、これらがスプリング３ｅの弾性力を受けることで、ブレーキペダル１が踏み込まれていないときには各ピストン３ｃ、３ｄを押してブレーキペダル１を初期位置側に戻すように構成されている。

Ｍ／Ｃ３のプライマリ室３ａとセカンダリ室３ｂからそれぞれブレーキ液圧制御用アクチュエータ５に伸びる管路Ａ、Ｂが備えられている。

また、Ｍ／Ｃ３には、マスタリザーバ３ｆが備えられている。マスタリザーバ３ｆは、ブレーキペダル１が初期位置のときに、プライマリ室３ａおよびセカンダリ室３ｂのそれぞれと図示しない通路を介して接続されるもので、Ｍ／Ｃ３内にブレーキ液を供給したり、Ｍ／Ｃ３内の余剰ブレーキ液を貯留する。

このマスタリザーバ３ｆからは、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５に向けて直接管路Ｃが延設されている。

ストロークシミュレータ４は、管路Ｂに繋がる管路Ｄに接続されており、セカンダリ室３ｂ内のブレーキ液を収容する役割を果たす。管路Ｄには、管路Ｄの連通・遮断状態を制御できる常閉型の二位置弁により構成されたストローク制御弁ＳＣＳＳが備えられ、このストローク制御弁ＳＣＳＳにより、ストロークシミュレータ４へのブレーキ液の流動が制御できるように構成されている。

ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５は、以下のように構成されている。

Ｍ／Ｃ３のプライマリ室３ａと前輪ＦＲに対応するＷ／Ｃ（前輪用第１Ｗ／Ｃ）６ＦＲを接続するように、管路Ａに繋げられる管路Ｅが備えられている。この管路Ｅには、第１常開弁ＳＮＯ１が備えられている。第１常開弁ＳＮＯ１は、非通電時には連通状態、通電時には遮断状態となる二位置弁であり、この第１常開弁ＳＮＯ１によって管路Ｅの連通・遮断状態が制御される。

また、Ｍ／Ｃ３のセカンダリ室３ｂと前輪ＦＬに対応するＷ／Ｃ（前輪用第２Ｗ／Ｃ）６ＦＬを接続するように、管路Ｂが繋げられる管路Ｆが備えられている。この管路Ｆには、第２常開弁ＳＮＯ２が備えられている。第２常開弁ＳＮＯ２は、非通電時には連通状態、通電時には遮断状態となる二位置弁であり、この第２常開弁ＳＮＯ２によって管路Ｆの連通・遮断状態が制御される。

また、マスタリザーバ３ｆから延設された管路Ｃが接続される管路Ｇが設けられている。この管路Ｇは、管路Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４という４本の管路に分岐して、上述した前輪ＦＬ、ＦＲに対応するＷ／Ｃ６ＦＬ、６ＦＲ、および、後輪ＲＬ、ＲＲに対応するＷ／Ｃ（後輪用第１、第２Ｗ／Ｃ）６ＲＬ、６ＲＲに接続される。

各管路Ｇ１〜Ｇ４には、それぞれ１つずつポンプ（第１〜第４ポンプ）７、８、９、１０が備えられている。各ポンプ７〜１０は、例えば静寂性に有効なトロコイドポンプにより構成されている。ポンプ７〜１０のうち、ポンプ７、８は、第１モータ１１によって駆動され、ポンプ９、１０は、第２モータ１２によって駆動される。第１、第２モータ１１、１２としてどのようなモータを用いても良いが、立上りが早いブラシレスモータを用いると好ましい。

また、ポンプ７〜１０のそれぞれには、並列的に調圧回路を構成する管路Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４が備えられている。

ポンプ７に対して並列的に接続された管路Ｈ１には、直列的に接続された第１常閉弁ＳＷＣ１と第１リニア弁ＳＬＦＲが備えられ、第１常閉弁ＳＷＣ１がポンプ７の吸入ポート側（上流側）に第１リニア弁ＳＬＦＲが吐出ポート側（下流側）に位置するように配置されている。つまり、第１常閉弁ＳＷＣ１により、管路Ｈ１を通じてマスタリザーバ３ｆ側へのブレーキ液の返流を制御できる構成とされている。

ポンプ８に対して並列的に接続された管路Ｈ２には、第２リニア弁ＳＬＲＬが備えられている。

ポンプ９に対して並列的に接続された管路Ｈ３には、直列的に接続された第２常閉弁ＳＷＣ２と第３リニア弁ＳＬＦＬが備えられ、第２常閉弁ＳＷＣ２がポンプ９の吸入ポート側（上流側）に第３リニア弁ＳＬＦＬが吐出ポート側（下流側）に位置するように配置されるている。つまり、第２常閉弁ＳＷＣ２により、管路Ｈ３を通じてマスタリザーバ３ｆ側へのブレーキ液の返流を制御できる構成とされている。

ポンプ１０に対して並列的に接続された管路Ｈ４には、第４リニア弁ＳＬＲＲが備えられている。

そして、管路Ｇ１〜Ｇ４のうち、各ポンプ７〜１０と各Ｗ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲの間に圧力センサ（第１〜第４圧力センサ）１３、１４、１５、１６が配置されることで、各Ｗ／Ｃ圧が検出できるように構成されていると共に、管路Ｅ、Ｆのうち第１、第２常開弁ＳＮＯ１、ＳＮＯ２よりも上流側（Ｍ／Ｃ３側）にも圧力センサ１７、１８が配置されることで、Ｍ／Ｃ３のプライマリ室３ａとセカンダリ室３ｂに発生しているＭ／Ｃ圧を検出できるように構成されている。

さらに、前輪ＦＲに対するＷ／Ｃ６ＦＲを加圧するためのポンプ７の吐出ポートおよび前輪ＦＬに対するＷ／Ｃ６ＦＬを加圧するためのポンプ９の吐出ポートには、それぞれ、逆止弁２０、２１が備えられている。これら逆止弁２０、２１は、Ｗ／Ｃ６ＦＲ、６ＦＬ側からポンプ７、９側へのブレーキ液の流動を禁止するために備えられている。このような構造により、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５が構成されている。

このような車両用ブレーキ制御装置では、上述した管路Ａ、管路Ｅを通じてプライマリ室３ａとＷ／Ｃ６ＦＲを繋ぐ油圧回路（第１補助管路）と、管路Ｃ、管路Ｇ、Ｇ１、Ｇ２を通じてマスタリザーバ３ｆとＷ／Ｃ６ＦＲ、６ＲＬを繋ぐ油圧回路（主管路）、および、ポンプ７、８に並列的に接続された管路Ｈ１、Ｈ２の油圧回路（第１、第２調圧回路）が第１配管系統を構成するものとなる。

また、管路Ｂ、管路Ｆを通じてセカンダリ室３ｂとＷ／Ｃ６ＦＲを繋ぐ油圧回路（第２補助管路）と、管路Ｃ、管路Ｇ、Ｇ３、Ｇ４を通じてマスタリザーバ３ｆとＷ／Ｃ６ＦＬ、６ＲＲを繋ぐ油圧回路（主管路）、および、ポンプ９、１０に並列的に接続された管路Ｈ３、Ｈ４の油圧回路（第３、第４調圧回路）が第２配管系統を構成するものとなる。

そして、図２に示されるように、上記した踏力センサ２や各圧力センサ１３〜１８の検出信号がブレーキＥＣＵ１００に入力される。

ブレーキＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って各種処理を実行する。このブレーキＥＣＵ１００には、例えば、各種制御弁ＳＣＳＳ、ＳＮＯ１、ＳＮＯ２、ＳＷＣ１、ＳＷＣ２、ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲや第１、第２モータ１１、１２への電力供給ラインのＯＮ／ＯＦＦを制御する半導体スイッチング素子（図示せず）が備えられており、この半導体スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御すること等により、電力供給のＯＮ／ＯＦＦや単位時間当たりに供給する電流値（つまり消費電力量）を制御できるようになっている。

具体的には、ブレーキＥＣＵ１００は、目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａ、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配演算部１００ｂ、モータ出力演算部１００ｃおよびモータ出力調整部１００ｄ等を有して構成されている。

目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａは、目標制動力を発生させるために必要となる目標Ｗ／Ｃ圧の演算を行うものである。具体的には、目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａは、踏力センサ２の検出信号からブレーキ操作量に相当する踏力の物理値を求めたのち、それに相応した目標Ｗ／Ｃ圧を求める。このブレーキペダル１の操作量に対する目標Ｗ／Ｃ圧は、例えば単純な比例関係として示され、予め記憶しておいたブレーキペダル１の操作量−目標Ｗ／Ｃ圧の関係式もしくは関係を示すマップに基づいて求められる。

目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配演算部１００ｂは、目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａの演算結果に基づいて目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配を演算するものである。図３は、ブレーキ操作量に対する目標Ｗ／Ｃ圧と、その変化勾配の求め方を模式的に示した図である。この図に示すように、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配演算部１００ｂは、目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａで演算周期毎に目標Ｗ／Ｃが求められているため、前回の演算タイミングＴ（ｎ−１）で演算された目標Ｗ／Ｃ圧Ｐ（ｎ−１）と今回の演算タイミングＴ（ｎ）で演算された目標Ｗ／Ｃ圧Ｐ（ｎ）の差分ΔＰを求め、その差分ΔＰを演算間隔ΔＴ（＝Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ−１））で割った値（ΔＰ／ΔＴを目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配としている。

モータ出力演算部１００ｃは、目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａで求められた目標Ｗ／Ｃ圧に基づいて第１、第２モータ１１、１２への通電のデューティ比（以下、モータ出力デューティという）を求めると共に、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配演算部１００ｂで求められた目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配に基づいてモータ出力デューティを求め、前者を第１モータ出力デューティ、後者を第２モータ出力デューティとして、これらから実際に出力するモータ出力デューティを求めるものである。

具体的には、モータ出力演算部１００ｃは、第１、第２モータ出力デューティを以下のように求めている。

（１）第１モータ出力デューティについて
第１、第２モータ１１、１２を安定して回転させられる回転数、言い換えると第１〜第４リニア弁ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲでの調圧作用が安定して行える回転数（以下、モータ安定回転数という）は、第１、第２モータ１１、１２の特性などによって決まっている。そして、このモータ安定回転数を得るために必要な第１モータ出力デューティは、第１、第２モータ１１、１２のトルクに応じて変化する。

図４は、第１、第２モータ１１、１２のモータトルク−モータ回転数特性図である。この図に示されるように、モータトルク−モータ回転数特性は、第１モータ出力デューティに応じて変わっている。このため、第１、第２モータ１１、１２のトルクに応じて、モータ安定回転数を得るために必要とされる第１モータ出力デューティが異なったものとなる。例えば、現在のモータトルクが図４中に示す値であった場合には、モータ安定回転数を得るために必要なデューティ比は６０％となる。

そして、第１、第２モータ１１、１２のトルクは、各Ｗ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲに発生させるＷ／Ｃ圧と対応するものであるため、目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａで今回の演算タイミングＴ（ｎ）の目標Ｗ／Ｃ圧Ｐ（ｎ）が求められると、それに基づいて対応するモータトルクが求められる。したがって、目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａで求めた目標Ｗ／Ｃ圧に基づいて、モータ安定回転数を得るために必要な第１モータ出力デューティを求めることができる。

（２）第２モータ出力デューティについて
図５は、目標Ｗ／Ｃ圧とその目標Ｗ／Ｃ圧を発生させるために必要となるブレーキ液量の関係を示した特性図である。この図に示されるように、目標Ｗ／Ｃ圧を発生させるために必要となるブレーキ液量が決まっているため、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配演算部１００ｂで記憶した前回の演算タイミング（ｎ−１）で演算された目標Ｗ／Ｃ圧Ｐ（ｎ−１）および今回の演算タイミングＴ（ｎ）で演算された目標Ｗ／Ｃ圧Ｐ（ｎ）と対応するブレーキ液量Ｖ（ｎ−１）、Ｖ（ｎ）を図５から求める。そして、それぞれに対応するブレーキ液量Ｖ（ｎ−１）、Ｖ（ｎ）の差分ΔＶを演算間隔ΔＴで割った値ΔＶ／ΔＴ［ｃｃ／ｓ］として、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配ΔＰ／ΔＴを達成するために必要なポンプ吐出液量勾配Ｑtargetが求められる。

さらに、第１、第２モータ１１、１２の１回転当たりの第１〜第４ポンプ７〜９でのブレーキ液吐出量をＶpumpとすると、第１、第２モータ１１、１２に必要な回転数Ｎtargetは、次式により求められ、図６のようにる。

（数１）
Ｎtarget＝Ｑtarget×６０／Ｖpump［ｒｐｍ］
この回転数Ｎtargetが、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配演算部１００ｂで演算された目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配ΔＰ／ΔＴを達成するために必要なモータ回転数となる。そして、この回転数Ｎtargetを達成するために必要な第２モータ出力デューティは、図７に示すモータトルク−モータ回転数の特性図を利用して、目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａにて今回の演算タイミングＴ（ｎ）で求めた目標Ｗ／Ｃ圧Ｐ（ｎ）に相当するトルクと回転数Ｎtargetの交差する点が属する特性線として求められる。

このように求められる第１モータ出力デューティと第２モータ出力デューティは、それぞれ、モータ安定回転数を得るために必要なものと、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配ΔＰ／ΔＴを達成するために必要なものである。このため、これらのうちのいずれか大きい方を実際に出力するモータ出力デューティとすれば、モータ安定回転数を得られ、かつ、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配ΔＰ／ΔＴを達成することが可能となる。

したがって、モータ出力演算部１００ｃは、上記のようにして第１、第２モータ出力デューティを演算したのち、これらのうちのいずれか大きい方を実際に出力するモータ出力デューティとして選択する。

モータ出力調整部１００ｄは、モータ出力演算部１００ｃの演算結果に基づいて、第１、第２モータ１１、１２に対して流す電流の調整を行うものである。例えば、第１、第２モータ１１、１２への電力供給ラインに備えられる半導体スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、単位時間当たりに供給する電流値（つまり消費電力量）を制御し、第１、第２モータ１１、１２に演算された電流値の電流が供給されるようにする。

また、ブレーキＥＣＵ１００は、各部１００ａ、１００ｂでの演算結果に基づき、各種制御弁ＳＣＳＳ、ＳＮＯ１、ＳＮＯ２、ＳＷＣ１、ＳＷＣ２、ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲや第１、第２モータ１１、１２を駆動するための制御信号を出力することで、各Ｗ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲに対してＷ／Ｃ圧を発生させる。そして、ブレーキＥＣＵ１００は、各圧力センサ１３〜１８の検出信号からＷ／Ｃ圧およびＭ／Ｃ圧を求めることで、実際に発生させられている制動力（実制動力）をフィードバックし、目標制動力に近づけるようにする。

なお、ブレーキＥＣＵ１００や各種制御弁ＳＣＳＳ、ＳＮＯ１、ＳＮＯ２、ＳＷＣ１、ＳＷＣ２、ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲや第１、第２モータ１１、１２を駆動するための制御信号の出力は、図示しない車載バッテリからの電力供給に基づいて行われる。

続いて、上記のように構成される車両用ブレーキ制御装置の動作について、通常ブレーキ時と車両用ブレーキ制御装置に異常が発生した場合（以下、異常時という）に分けて説明する。

図８は、通常ブレーキ時と異常時の各部の駆動状態を示した模式図である。なお、異常が発生したか否かに関しては、従来より行われているイニシャルチェックなどに基づいてブレーキＥＣＵ１００で判定され、一旦異常が発生するとそれが解除されるまでは異常時のブレーキ動作が行われることになる。以下、この図を参照して通常ブレーキ時と異常時の動作について説明する。

（１）通常ブレーキ時の動作
通常ブレーキ時には、ブレーキペダル１が踏み込まれて踏力センサ２の検出信号がブレーキＥＣＵ１００に入力されると、ブレーキＥＣＵ１００は、図８に示すような駆動形態となるように各種制御弁ＳＣＳＳ、ＳＮＯ１、ＳＮＯ２、ＳＷＣ１、ＳＷＣ２、ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲや第１、第２モータ１１、１２を駆動する。

具体的には、ブレーキＥＣＵ１００は、踏力センサ２の検出信号に基づいて、目標Ｗ／Ｃ圧演算部１００ａにて目標Ｗ／Ｃ圧の演算を行うと共に、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配演算部１００ｂにて目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配の演算を行う。そして、これらの演算結果に基づいて、モータ出力演算部１００ｃにて、上述した手法によって第１モータ出力デューティと第２モータ出力デューティを求め、これらを大小比較して、いずれか大きい方を実際に出力するモータ出力デューティとして設定する。そして、モータ出力調整部１００ｄにて、求められたモータ出力デューティに基づいて、例えば、第１、第２モータ１１、１２への電力供給ラインに備えられる半導体スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、単位時間当たりに供給する電流値を制御する。

そして、第１、第２モータ１１、１２に対して電流が流されると、ポンプ７〜１０によるブレーキ液の吸入・吐出が行われ、各Ｗ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲに対してブレーキ液が供給される。

また、第１、第２常開弁ＳＮＯ１、ＳＮＯ２への通電は共にＯＮされ、第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２への通電も共にＯＮされる。これにより、第１、第２常開弁ＳＮＯ１、ＳＮＯ２は共に遮断状態、第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２は共に連通状態とされる。

第１〜第４リニア弁ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲは、通電のＯＮ／ＯＦＦがデューティ制御（もしくはＰＷＭ制御）されることで、単位時間当たりの通電量が調整され、上下流間に発生させる差圧量がリニアに制御される。ストローク制御弁ＳＣＳＳに関しては、通電がＯＮされる。このため、管路Ｂ、Ｄを通じて、ストロークシミュレータ４がセカンダリ室３ｂと連通状態となり、ブレーキペダル１が踏み込まれたときに、各ピストン３ｃ、３ｄが移動しても、セカンダリ室３ｂ内のブレーキ液がストロークシミュレータ４に移動することになる。したがって、ドライバがブレーキペダル１を踏み込んだときに踏み込みに応じた反力が得られ、かつ、Ｍ／Ｃ圧が高圧になり過ぎることでブレーキペダル１に対して硬い板を踏み込むような感覚（板感）が発生することなく、ブレーキペダル１が踏み込めるようになっている。

このとき、第１、第２常開弁ＳＮＯ１、ＳＮＯ２が遮断状態とされているため、ポンプ７〜１０によるブレーキ液吐出により、ポンプ７〜１０の下流側のブレーキ液圧、つまり各Ｗ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲのＷ／Ｃ圧が増加させられることになる。

また、第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２が連通状態とされ、かつ、第１〜第４リニア弁ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲへの単位時間当たりの通電量がデューティ制御されているため、デューティ比に応じて各Ｗ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲのＷ／Ｃ圧が調整される。

そして、ブレーキＥＣＵ１００にて、各圧力センサ１３〜１６の検出信号に基づいて各車輪ＦＲ〜ＲＲのＷ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲに発生しているＷ／Ｃ圧をモニタリングし、第１、第２モータ１１、１２の通電量を調整することで第１、第２モータ１１、１２の回転数を制御すると共に、第１〜第４リニア弁ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲへの通電のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を制御することで、各Ｗ／Ｃ圧が所望の値となるようにする。

これにより、ブレーキペダル１に加えられた踏力に応じた目標制動力となるように、制動力が発生させられることになる。

（２）異常時のブレーキ動作
異常時には、ブレーキＥＣＵ１００から制御信号が出力できなくなるか、もしくは、各種制御弁ＳＣＳＳ、ＳＮＯ１、ＳＮＯ２、ＳＷＣ１、ＳＷＣ２、ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲや第１、第２モータ１１、１２が正常に駆動されない可能性がある。このため、各種制御弁ＳＣＳＳ、ＳＮＯ１、ＳＮＯ２、ＳＷＣ１、ＳＷＣ２、ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲや第１、第２モータ１１、１２すべてに関して、図８に示されるように通電がＯＦＦされる。

すなわち、第１、第２常開弁ＳＮＯ１、ＳＮＯ２への通電が共にＯＦＦとなるため、これらは共に連通状態となる。第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２への通電も共にＯＦＦとなるため、これらは共に遮断状態とされる。

また、第１〜第４リニア弁ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲも、すべて通電がＯＦＦとなるため、すべて連通状態となる。ストローク制御弁ＳＣＳＳも通電がＯＦＦとなるため、ストロークシミュレータ４とセカンダリ室３ｂの間が遮断状態となる。

さらに、第１、第２モータ１１、１２への通電が共にＯＦＦとなり、ポンプ７〜１０によるブレーキ液の吸入・吐出も停止される。

このような状態になると、Ｍ／Ｃ３におけるプライマリ室３ａは、管路Ａ、Ｅ、Ｇ１を介して右前輪ＦＲにおけるＷ／Ｃ６ＦＲとつながった状態となり、セカンダリ室３ｂは、管路Ｂ、Ｆ、Ｇ３を通じて左前輪ＦＬにおけるＷ／Ｃ６ＦＬとつながった状態となる。

このため、ブレーキペダル１が踏み込まれ、加えられた踏力に応じてプッシュロッド等が押されることで、Ｍ／Ｃ３におけるプライマリ室３ａおよびセカンダリ室３ｂにＭ／Ｃ圧が発生させられると、それが両前輪ＦＬ、ＦＲのＷ／Ｃ６ＦＬ、６ＦＲに伝えられる。これにより、両前輪ＦＬ、ＦＲに対して制動力が発生させられることになる。

なお、このような異常時の作動において、前輪側の各Ｗ／Ｃ６ＦＲ、６ＦＬのＷ／Ｃ圧が管路Ｇ１、Ｇ３に発生することになるが、逆止弁２０、２１を備えているため、このＷ／Ｃ圧がポンプ７、９に加わることによってポンプ７、９でのブレーキ液漏れが発生し、Ｗ／Ｃ圧が低下してしまうことを防ぐことが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置によれば、モータ安定回転数を得るために必要となる第１モータ出力デューティと、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配ΔＰ／ΔＴを達成するために必要な第２モータ出力デューティを求め、これらのうちのいずれか大きい方を実際に出力するモータ出力デューティとしている。

これにより、モータ安定回転数を得られ、かつ、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配ΔＰ／ΔＴを達成することが可能となるため、モータの消費電力量を小さくしつつ、かつ、ドライバの制動要求に対する応答性を高めることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して車両用ブレーキ制御装置の構成を一部変更したものであり、基本的には第１実施形態と同様の構成となっているため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図９は、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示したものである。この図に示されるように、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置では、管路Ｇが２つの管路Ｇａ、Ｇｂに分岐されており、管路Ｇａ（つまり、分岐点よりも下流かつ管路Ｈ１、Ｈ２の上流側）に第１常閉弁ＳＷＣ１が備えられ、管路Ｇｂ（つまり、分岐点よりも下流かつ管路Ｈ３、Ｈ４の上流側）に第２常閉弁ＳＷＣ２が備えられた構成としてある。

このような構成においても、モータ安定回転数を得るために必要となる第１モータ出力デューティと、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配ΔＰ／ΔＴを達成するために必要な第２モータ出力デューティを求め、これらのうちのいずれか大きい方を実際に出力するモータ出力デューティとすることで、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、このような構成によれば、異常時に第１常閉弁ＳＷＣ１が遮断状態となっても、管路Ｈ１、Ｈ２の上流側が遮断状態となるだけであるため、ブレーキペダル１の踏み込みによってＭ／Ｃ３のプライマリ室３ａにＭ／Ｃ圧が発生させられると、それが右前輪ＦＲのＷ／Ｃ６ＦＲだけでなく左後輪ＲＬのＷ／Ｃ６ＲＬにも伝えられるようにできる。同様に、異常時に第２常閉弁ＳＷＣ２が遮断状態となっても、管路Ｈ３、Ｈ４の上流側が遮断状態となるだけであるため、ブレーキペダル１の踏み込みによってＭ／Ｃ３のセカンダリ室３ｂにＭ／Ｃ圧が発生させられると、それが左前輪ＦＬのＷ／Ｃ６ＦＬだけでなく右後輪ＲＲのＷ／Ｃ６ＲＲにも伝えられるようにできる。

このように、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置によれば、異常時に４輪ＦＲ〜ＲＲのすべてについて、Ｗ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲにＷ／Ｃ圧を発生させることが可能となる。これにより、よりバランス良い制動力を発生させることができる。

なお、本実施形態では、第１実施形態に示した逆止弁２０、２１を設けていないが、仮にポンプ７、９からブレーキ液漏れが発生したとしても、各ポンプ７、９の上流に位置する第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２によってブレーキ液が止められることになるため、Ｗ／Ｃ圧の低下は起こらない。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対して車両用ブレーキ制御装置の構成を一部変更したものであり、基本的には第２実施形態と同様の構成となっているため、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１０は、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示したものである。この図に示すように、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置は、第１、第２実施形態のように第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２の２つを備えた構造ではなく、１つの常閉弁ＳＷＣのみを２つの配管系統の双方で共用した構造としている。

このような構成においても、モータ安定回転数を得るために必要となる第１モータ出力デューティと、目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配ΔＰ／ΔＴを達成するために必要な第２モータ出力デューティを求め、これらのうちのいずれか大きい方を実際に出力するモータ出力デューティとすることで、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、このような構成としても、通常ブレーキ時には、４輪ＦＲ〜ＲＲのＷ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲのＷ／Ｃ圧を適宜調圧でき、異常時には、４輪ＦＲ〜ＲＲのＷ／Ｃ６ＦＲ〜６ＲＲに対してブレーキペダル１の踏み込みに応じてＭ／Ｃ３に発生したＭ／Ｃ圧を伝えることが可能となる。

さらに、本実施形態では、異常時に、１つの常閉弁ＳＷＣにより、２つの配管系統のすべての車輪ＦＲ〜ＲＲに対してＭ／Ｃ圧を伝えることが可能となるため、システムをコンパクトな構成とすることが可能となる。

なお、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置において、常閉弁ＳＷＣの駆動形態は、図８に示した第１実施形態の車両用ブレーキ制御装置における第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２と同様である。

（他の実施形態）
図１に示した車両用ブレーキ制御装置は、本発明を適用できるブレーキ構成例として示したものであり、図１に示したものに限定されるものではなく、様々な形態で変更可能である。

また、第１実施形態では、右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるＸ配管の油圧回路を構成する車両に本実施形態の車両用ブレーキ制御装置を適用した例について説明したが、前後配管など他の系統にも本発明を適用可能である。

また、上記各実施形態では、マスタリザーバ３ｆに繋がるのが管路Ｃの一本のみで、この管路Ｃを通じて第１、第２配管系統の双方へのブレーキ液の供給が行われるようにした。しかしながら、管路Ｃの他にもう一本備え、例えば管路Ｃにて第１配管系統へのブレーキ液の供給を行い、もう一本の管路にて第２配管系統へのブレーキ液の供給を行うようにしても良い。

また、上記各実施形態では、第１〜第４ポンプ７〜１０による加圧が行えない異常時を考慮して、Ｍ／Ｃ３と第１、第２配管系統を接続した構成とし、通常ブレーキ時にはマスタリザーバ３ｆからブレーキ液が供給されるようにしている。しかしながら、これも単なる一例であり、Ｍ／Ｃ３と第１、第２配管系統が接続される形態でなくても良いし、Ｍ／Ｃ３自体が無いようなブレーキ構成であっても構わない。また、ブレーキ液の供給もマスタリザーバ３ｆからでなく、ブレーキ液を貯留できる他のリザーバから行われるようにしても良い。

さらに、上記実施形態では、フェールセーフを考慮して、第１〜第４リニア弁ＳＬＦＲ〜ＳＬＲＲを駆動しなくてもブレーキペダル１の踏み込みに基づいて発生させられたＭ／Ｃ圧がＷ／Ｃ６ＦＬ、６ＦＲ等に伝えられるようにしている。しかしながら、異常が発生した場所が第１〜第４リニア弁ＳＬＦＲ〜ＳＬＲＲ以外の部位であれば、これらを駆動することができるため、これらに通電を行い管路Ｈ１〜Ｈ４を遮断状態（もしくは上下流間に最大差圧が発生させられる状態）にできるようにすれば、上記と同様にＭ／Ｃ圧をＷ／Ｃ６ＦＬ、６ＦＲ等に伝えることが可能となる。このため、必ずしも第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２および常閉弁ＳＷＣを備えなければならない訳ではなく、図１１に示す油圧回路構成に示されるように、第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２および常閉弁ＳＷＣを備えない構造であっても構わない。

ただし、すべて機械的にフェールセーフが行えるようにするという意味では、第１、第２常閉弁ＳＷＣ１、ＳＷＣ２および常閉弁ＳＷＣが重要となる。

このため、図１２に示す油圧回路構成のように、第１リニア弁ＳＬＦＲと第３リニア弁ＳＬＦＬを常閉型のリニア弁として構成しておけば、機械的にフェールセーフを行うことも可能となるため、より好ましい構造となる。勿論、第２、第４リニア弁ＳＬＲＬ、ＳＬＲＲに関しても、常閉型のリニア弁としても構わない。

なお、ブレーキ操作部材としてブレーキペダル１を例に挙げたが、ブレーキレバーなどであっても構わない。

本発明の第１実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。 図１に示す車両用ブレーキ制御装置の制御系を司るブレーキＥＣＵの信号の入出力の関係を示すブロック図である。 ブレーキ操作量に対する目標Ｗ／Ｃ圧と、その変化勾配の求め方を模式的に示した図である。 第１、第２モータ１１、１２のモータトルク−モータ回転数特性を利用して第１モータ出力デューティを求める手法を示した模式図である。 目標Ｗ／Ｃ圧とその目標Ｗ／Ｃ圧を発生させるために必要となるブレーキ液量の関係を示した特性図である。 ポンプと出液量勾配Ｑtargetに対する第１、第２モータ１１、１２に必要な回転数Ｎtargetの特性を示した図である。 第１、第２モータ１１、１２のモータトルク−モータ回転数特性を利用して第２モータ出力デューティの求め方を示した模式図である。 通常ブレーキ時と異常時の各部の駆動状態を示した模式図である。 本発明の第２実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。 本発明の第３実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。 本発明の他の実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。 本発明の他の実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。

符号の説明

１…ブレーキペダル、２…踏力センサ、３…Ｍ／Ｃ、３ｆ…マスタリザーバ、４…ストロークシミュレータ、５…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、６ＦＬ、６ＦＲ、６ＲＬ、６ＲＲ…Ｗ／Ｃ、７〜１０…ポンプ、１１、１２…モータ、１３〜１８…圧力センサ、１００…ブレーキＥＣＵ、１００ａ…目標Ｗ／Ｃ圧演算部、１００ｂ…目標Ｗ／Ｃ圧変化勾配演算部、１００ｃ…モータ出力演算部、１００ｄ…モータ出力調整部、Ａ〜Ｆ、Ｇ１〜Ｇ４、Ｈ１〜Ｈ４…管路、ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ…車輪、ＳＣＳＳ…ストローク制御弁、ＳＬＦＬ、ＳＬＦＲ、ＳＬＲＲ、ＳＬＲＲ…第１〜第４リニア弁、ＳＮＯ１、ＳＮＯ２…第１、第２常開弁、ＳＷＣ…常閉弁、ＳＷＣ１、ＳＷＣ２…第１、第２常閉弁。

Claims (3)

1. ドライバによって操作されるブレーキ操作部材（１）と、
   前記ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量センサ（２）と、
   ２つの前輪（ＦＲ、ＦＬ）それぞれに対応して設けられた前輪用第１、第２ホイールシリンダ（６ＦＲ、６ＦＬ）、および、２つの後輪（ＲＬ、ＲＲ）それぞれに対応して設けられた後輪用第１、第２ホイールシリンダ（６ＲＬ、６ＲＲ）と、
   ブレーキ液を貯留しているリザーバ（３ｆ）と、
   前記リザーバと前記前輪用第１、第２および前記後輪用第１、第２ホイールシリンダをつなぎ、前記前輪用第１、第２および前記後輪用第１、第２ホイールシリンダそれぞれに接続されるように４つに分岐された主管路（Ｃ、Ｇ、Ｇ１〜Ｇ４）と、
   前記主管路のうち４つに分岐された部位（Ｇ１〜Ｇ４）それぞれに対して１つずつ配置され、前記リザーバに貯留されたブレーキ液を吸入・吐出して、前記前輪用第１、第２および後輪用第１、第２ホイールシリンダそれぞれを加圧する第１〜第４ポンプ（７〜１０）と、
   前記第１、第２ポンプ（７、８）により加圧される系統を第１配管系統として、該第１配管系統に備えられた前記第１、第２ポンプを駆動するための第１モータ（１１）と、
   前記第３、第４ポンプ（９、１０）により加圧される系統を第２配管系統として、該第２配管系統に備えられた前記第３、第４ポンプを駆動するための第２モータ（１２）と、
   前記第１〜第４ポンプに並列的に配置され、前記リザーバへブレーキ液を返流する管路となる第１〜第４調圧回路（Ｈ１〜Ｈ４）と、
   前記第１〜第４調圧回路にそれぞれ対応して配置された第１〜第４リニア弁（ＳＬＦＲ、ＳＬＲＬ、ＳＬＦＬ、ＳＬＲＲ）と、
   前記操作量センサの検出信号に基づいて、前記第１〜第４リニア弁および前記第１、第２モータを駆動し、前記第１、第２モータに流す電流値を前記操作量センサにて検出された操作量に対応する目標ホイールシリンダ圧に応じた値に可変させる制御手段（１００）と、を備えた車両用ブレーキ制御装置であって、
   前記制御手段は、
   前記操作量センサに基づいて前記ブレーキ操作部材が操作されたことを検出したときに、前記操作量センサにて検出された操作量に対応する目標ホイールシリンダ圧（Ｐ（ｎ））を求める目標ホイールシリンダ圧演算部（１００ａ）と、
   前記目標ホイールシリンダ圧の変化勾配（ΔＰ／ΔＴ）を演算する目標ホイールシリンダ圧変化勾配演算部（１００ｂ）と、
   前記目標ホイールシリンダ圧に基づいて、前記第１〜第４リニア弁が安定して調圧作用を行えるモータ安定回転数を得るために必要な前記第１、第２モータに出力する電流のデューティ比となる第１モータ出力デューティを求めると共に、前記目標ホイールシリンダ圧変化勾配を達成するために必要な前記第１、第２モータに出力する電流のデューティ比となる第２モータ出力デューティを求め、前記第１、第２モータ出力デューティのうちの大きい方を実際に出力するモータ出力デューティとして設定するモータ出力演算部（１００ｃ）と、
   前記モータ出力演算部にて設定された前記モータ出力デューティに基づいて、前記第１、第２モータに対して流す電流を調整するモータ出力調整部（１００ｄ）と、を備えていることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
2. 前記モータ出力演算部は、前記目標ホイールシリンダ圧に対応するモータトルクを求め、モータトルク−モータ回転数特性に基づき、前記モータトルクと前記モータ安定回転数に対応する電流のデューティ比を前記第１モータ出力デューティとすることを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキ制御装置。
3. 前記目標ホイールシリンダ圧演算部は、前記目標ホイールシリンダ圧を演算周期毎に求め、
   前記モータ出力演算部は、前記目標ホイールシリンダ圧演算部で演算された前記目標ホイールシリンダ圧に基づいて、前回の演算タイミング（Ｔ（ｎ−１））で演算された目標ホイールシリンダ圧（Ｐ（ｎ−１））を発生させるために必要となるブレーキ液量（Ｖ（ｎ−１））と今回の演算タイミング（Ｔ（ｎ））で演算された前記目標ホイールシリンダ圧（Ｐ（ｎ））を発生させるために必要となるブレーキ液量（Ｖ（ｎ））の差分（ΔＶ）を前記演算周期における演算間隔（ΔＴ）で割った値（ΔＶ／ΔＴ）を必要なポンプ吐出液量勾配（Ｑtarget）として求めたのち、該ポンプ吐出液量勾配と前記第１、第２モータの１回転当たりの前記第１〜第４ポンプのブレーキ液吐出量（Ｖpump）に基づいて、前記目標ホイールシリンダ圧変化勾配を達成するために必要なモータ回転数を求め、さらに、前記今回の演算タイミングで演算された目標ホイールシリンダ圧に対応するモータトルクを求め、モータトルク−モータ回転数特性に基づき、前記モータトルクと前記目標ホイールシリンダ圧変化勾配を達成するために必要なモータ回転数に対応する電流のデューティ比を前記第２モータ出力デューティとすることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ブレーキ制御装置。
   

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