JP4730127B2 - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキバイワイヤを行う車両用ブレーキ装置に関するものである。

一般的なブレーキバイワイヤは、マスターシリンダからホイールシリンダへの流路を閉鎖した状態で、運転者のブレーキ操作に応じた液圧をポンプ等でホイールシリンダへ供給することによって制動力を発生させている。また、フェイルセーフ時には、マスターシリンダからホイールシリンダへの流路を開放し、マスターシリンダの液圧をホイールシリンダに供給することによって制動力を確保している。

このようなブレーキバイワイヤにおいて、運転者のブレーキ操作がない間に、ポンプからホイールシリンダへの流路を閉鎖した状態でポンプを作動させて、ホイールシリンダ側に吐出された液圧をモニタすることにより、ポンプ故障の診断を行うものがあった（特許文献１参照）。
特開平１１−３４８７５９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例のように、ポンプとホイールシリンダとの間に介装されたバルブは、ホイールシリンダの加圧に備えて開放されているので、ポンプ故障の診断を行う度に、バルブを閉鎖しなければならず、作動回数の過多によって耐久性が低下する可能性がある。
本発明の課題は、ポンプの異常を診断する際に、流路の開閉を行うバルブの作動回数を可及的に低減させて、耐久性の低下を抑制することである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る車両用ブレーキ装置は、流体源と連通し、伝達される流体圧によって制動力を発するホイールシリンダと、流体源及びホイールシリンダ間の流路に介装され、正方向及び逆方向に回転駆動可能なポンプと、ポンプ及びホイールシリンダ間の流路を閉鎖可能な第１のバルブとを備え、
運転者のブレーキ操作に応じて制動力を増加させるときには、第１のバルブが開放されている状態でポンプを正方向に回転駆動してポンプの吐出圧をホイールシリンダに伝達し、運転者のブレーキ操作に応じて制動力を保持するときには、第１のバルブを閉鎖する制御を行い、
一方、走行中、且つ運転者のブレーキ操作がない間に、第１のバルブが開放されている状態でポンプを逆方向に回転駆動すると共に、この回転駆動時のポンプの回転状態を検出し、検出した回転状態に基づいてポンプの異常を診断することを特徴とする。

本発明に係る車両用ブレーキ装置によれば、運転者のブレーキ操作がない間に、第１のバルブの開閉状態に関らずポンプを逆方向に回転駆動すると共に、この回転駆動時のポンプの回転状態に基づいてポンプの異常を診断するので、第１のバルブは開放したままの状態でポンプの診断を行うことができる。したがって、少なくともポンプの異常を診断する際には、第１のバルブを作動させる必要はなく、この第１のバルブを作動させるのは、実質、運転者のブレーキ操作に応じて制動力を保持するときだけになる。すなわち、第１のバルブの作動回数を可及的に低減させることができるので、耐久性の低下を抑制することができる。なお、ポンプを逆方向に回転駆動しても、流体は流体源に戻されるだけで、流体圧回路に負担をかけることはない。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ブレーキバイワイヤを実行可能なシステム構成図である。ブレーキペダル１に入力される運転者のペダル踏力を油圧に変換するマスターシリンダ２は、プライマリ側がフロント左のホイールシリンダ３ＦＬに連通され、セカンダリ側がフロント右のホイールシリンダ３ＦＲに連通されている。
フロント左右のホイールシリンダ３ＦＬ・３ＦＲ、及びリア左右のホイールシリンダ３ＲＬ・３ＲＲは、夫々、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧して制動力を発生させるディスクブレーキや、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキに内蔵されている。

セカンダリ側の油圧系統は、マスターシリンダ２及びホイールシリンダ３ＦＲ間を閉鎖可能なゲートバルブ４ｓと、ゲートバルブ４ｓ及びホイールシリンダ３ＦＲ間とマスターシリンダ２のリザーバタンク２ａとを連通した流路に介装され正方向及び逆方向に回転駆動可能なギアポンプ５ｓと、ゲートバルブ４ｓ及びホイールシリンダ３ＦＲ間の流路は連通させた状態でギアポンプ５ｓ及びホイールシリンダ３ＦＲ間の流路を閉鎖可能なインレットバルブ６ＦＲと、ギアポンプ５ｓ及びインレットバルブ６ＦＲを経由する流路とは別にリザーバタンク２ａ及びホイールシリンダ３ＦＲ間を連通した流路を開放可能なアウトレットバルブ７ＦＲと、を備えている。

また、ギアポンプ５ｓ及びインレットバルブ６ＦＲ間とホイールシリンダ３ＲＬとを連通した流路には、この流路を閉鎖可能なインレットバルブ６ＲＬが介装され、リザーバタンク２ａ及びギアポンプ５ｓ間とホイールシリンダ３ＲＬとを連通した流路には、この流路を閉鎖可能なアウトレットバルブ７ＲＬが介装されている。
さらに、リザーバタンク２ａ及びアウトレットバルブＦＲ間とギアポンプ５ｓ及びインレットバルブ６ＦＲ間とを連通した流路には、ギアポンプ５ｓ及びホイールシリンダ３ＦＲ・３ＲＬ間の油圧が所定値を超えたときに、リザーバタンク２ａへの流路を開放して油圧を所定値以下に制限するリリーフバルブ８が介装されている。

また、ギアポンプ５ｓ及びインレットバルブ６ＦＲ（６ＲＬ）間の流路には、ギアポンプ５ｓからインレットバルブ６ＦＲ（６ＲＬ）への一方向の油流だけを許容するチェックバルブ９が介装されている。
ここで、ゲートバルブ４ｓ、インレットバルブ６ＦＲ・６ＲＬ、及びアウトレットバルブ７ＦＲ・７ＲＬは、夫々、２ポート２ポジション切換え／スプリングオフセット式の電磁操作弁であって、ゲートバルブ４ｓ、インレットバルブ６ＦＲ・６ＲＬ、及びアウトレットバルブ７ＲＬは、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、アウトレットバルブ７ＦＲは、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように構成されている。なお、インレットバルブ６ＦＲ・６ＲＬ、及びアウトレットバルブ７ＲＬは、励磁したオフセット位置で流路を開放するようにしてもよい。

以上の構成により、ギアポンプ５ｓを正方向に回転駆動すると、リザーバタンク２ａに貯留されたフルードを吸入し、その吐出圧がインレットバルブ６ＦＲ・６ＲＬの側に伝達される。このとき、ゲートバルブ４ｓを励磁して閉鎖した状態で、インレットバルブ６ＦＲを非励磁にして開放し、且つアウトレットバルブ７ＦＲを非励磁にして閉鎖しておくと、ギアポンプ５ｓの吐出圧によってフロント右のホイールシリンダ３ＦＲが増圧される。また、インレットバルブ６ＲＬを非励磁にして開放し、且つアウトレットバルブ７ＲＬを励磁して閉鎖しておくと、ギアポンプ５ｓの吐出圧によってリア左のホイールシリンダ３ＲＬが増圧される。

また、ゲートバルブ４ｓを励磁して閉鎖した状態で、インレットバルブ６ＦＲを励磁して閉鎖し、且つアウトレットバルブ７ＦＲを非励磁にして閉鎖すると、ギアポンプ５ｓやリザーバタンク２ａとの流路が遮断されることによって、フロント右のホイールシリンダ３ＦＲの油圧が保持される。また、インレットバルブ６ＲＬを励磁して閉鎖し、且つアウトレットバルブ７ＲＬを励磁して閉鎖すると、ギアポンプ５ｓやリザーバタンク２ａとの流路が遮断されることによって、リア左のホイールシリンダ３ＲＬの油圧が保持される。

さらに、ゲートバルブ４ｓを励磁して閉鎖した状態で、インレットバルブ６ＦＲを励磁して閉鎖し、且つアウトレットバルブ７ＦＲを励磁して開放すると、リザーバタンク２ａとの連通によって、フロント右のホイールシリンダ３ＦＲが減圧される。また、インレットバルブ６ＲＬを励磁して閉鎖し、且つアウトレットバルブ７ＲＬを非励磁にして開放すると、リザーバタンク２ａとの連通によって、リア左のホイールシリンダ３ＲＬが減圧される。

なお、ホイールシリンダ３ＦＲ（３ＲＬ）を保圧又は減圧するときに、ギアポンプ５ｓの回転駆動が停止していれば、チェックバルブ９がインレットバルブ６ＦＲ（６ＲＬ）を閉鎖した状態と同等の働きをするので、インレットバルブ６ＦＲ（６ＲＬ）は開放したままでもよい。
そして、ゲートバルブ４ｓ、インレットバルブ６ＦＲ、アウトレットバルブ７ＦＲの全てを非励磁にすると、マスターシリンダ２の油圧がそのままフロント右のホイールシリンダ３ＦＲに伝達される。

一方、プライマリ側の油圧系統でも、セカンダリ側と同様のゲートバルブ４ｐ、ギアポンプ５ｐ、インレットバルブ６ＦＬ・６ＲＲ、アウトレットバルブ７ＦＬ・７ＲＲ、リリーフバルブ８、及びチェックバルブ９を備えており、各動作についてもセカンダリ側と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
上記のゲートバルブ４ｓ、ギアポンプ５ｓ、インレットバルブ６ＦＲ・６ＲＬ、及びアウトレットバルブ７ＦＲ・７ＲＬを含むセカンダリ側のブレーキアクチュエータ１０ｓと、ゲートバルブ４ｐ、ギアポンプ５ｐ、インレットバルブ６ＦＬ・６ＲＲ、及びアウトレットバルブ７ＦＬ・７ＲＲを含むプライマリ側のブレーキアクチュエータ１０ｐとは、コントローラ１５によって駆動制御される。ここでは、フロント右・リア左のブレーキ系統とフロント左・リア右のブレーキ系統とで分割するダイアゴナルスプリット方式を採用しているが、勿論、フロント左右のブレーキ系統とリア左右のブレーキ系統とで分割する前後スプリット方式を採用してもよい。

コントローラ１５は、ブレーキバイワイヤを実行するときには、ゲートバルブ４ｓ・４ｐを閉鎖した状態で、運転者のブレーキ操作に応じてホイールシリンダ３ＦＬ〜３ＲＲを増圧・保持・減圧することによって制動力を制御する。すなわち、圧力センサ２１で検出したマスターシリンダ圧やストロークセンサ２２で検出したペダルストロークを入力し、運転者のブレーキ操作に応じた制動力が発生するように、各ブレーキアクチュエータ１０ｓ・１０ｐを駆動制御するものとし、その詳細な説明は省略する。

なお、マスターシリンダ２及びゲートバルブ４ｐ間に連通する流路には、油圧に応じて弾性的にストロークする単動シリンダで構成されたストロークシミュレータ１１が接続されている。したがって、ブレーキバイワイヤを実行するときに、運転者のブレーキ操作に応じてマスターシリンダ２の油圧が上昇するときに、ストロークシミュレータ１１が弾性的にストロークすることで、運転者のブレーキ操作に対して適度なペダルストロークやペダル反力が演出される。

一方、ポンプ故障等のフェイルセーフによって、ブレーキバイワイヤを実行しないときには、ゲートバルブ４ｓ・４ｐ、インレットバルブ６ＦＬ・６ＦＲ、アウトレットバルブ７ＦＬ・７ＦＲの全てを非励磁にすることによって、マスターシリンダ２とフロント左右のホイールシリンダ３ＦＬ・３ＦＲとを連通させて機械的にバックアップし、前輪の制動力を確保する。ここでは、前輪の制動力だけを機械的にバックアップ可能な構成としているが、勿論、前輪及び後輪の双方の制動力、又は後輪の制動力だけを機械的にバックアップ可能な構成としてもよい。

コントローラ１５は、温度センサ２３で検出した雰囲気温度、アクセルセンサ２４で検出したアクセル操作、車速センサ２５で検出した車速、回転センサ２６で検出したギアポンプ５ｓ・５ｐのモータ回転角を入力し、後述する図２の自己診断処理を実行し、ギアポンプ５ｓ・５ｐの異常を診断する。
次に、コントローラ１５で実行する自己診断処理を、図２のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、所定時間（例えば１０msec）毎のタイマ割込みで実行される。

先ずステップＳ１では、イグニッションがＯＮにされた直後であるか否かを判定する。イグニッションがＯＮにされた直後でなければ後述するステップＳ９に移行する。一方、イグニッションがＯＮにされた直後であれば、ギアポンプ５ｓ・５ｐの初期診断が必要であると判断してステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、図３に示すように、ポンプモータに所定電流を所定時間だけ与えることで、ギアポンプ５ｓ・５ｐを逆方向に回転駆動する。

所定電流は、モータトルクが最大となる始動電流（突入電流）に設定され、例えば１７０Ａ程度である。
所定時間は、正常状態にあるギアポンプの回転駆動を開始してから、モータ回転角が回転センサ２６の分解能に達するまでの所要時間に設定される。例えば、図４の三相交流モータを回転させると、回転センサ２６で検出するＵ相・Ｖ相・Ｗ相の信号は、図５に示すように、１／６回転する度に何れかの信号が変化する。したがって、１／６回転が、回転センサ２６で検知可能な最小回転角、つまり分解能となる。図４は、図５のパターン５の状態を図示したものである。

続くステップＳ３では、上記ステップＳ２の処理でギアポンプ５ｓ・５ｐを回転駆動している間に、回転センサ２６でポンプモータの回転が検知されるか否かを判定する。ポンプモータの回転が検知されたときには、ギアポンプ５ｓ・５ｐが正常状態にあると判断してステップＳ４に移行する。一方、ポンプモータの回転が検知されないときには、異物混入、又はフルードの粘性増大やポンプの凍結など、ギアポンプ５ｓ・５ｐに異常が発生していると判断してステップＳ５に移行する。

ステップＳ４では、異常フラグｆを“０”にリセットしてからステップＳ６に移行する。コントローラ１５は、異常フラグが『ｆ＝０』にリセットされている間は、ブレーキバイワイヤを実行する。
ステップＳ５では、異常フラグｆを“１”にセットしてからステップＳ６に移行する。コントローラ１５は、異常フラグが『ｆ＝１』にセットされると、ブレーキバイワイヤを中止すると共に、例えば警告灯を表示して、その旨を運転者に報知する。

ステップＳ６では、雰囲気温度Ｔが所定値Ｔｃより大きいか否かを判定する。この判定結果が『Ｔ＞Ｔｃ』であるときには、フルードの粘性増大やポンプの凍結が発生することはないと判断してステップＳ７に移行する。一方、判定結果が『Ｔ≦Ｔｃ』であるときには、フルードの粘性増大やポンプの凍結が発生する可能性があると判断してステップＳ８に移行する。

ステップＳ７では、ギアポンプ５ｓ・５ｐに対する次回の定期診断の開始を知らせるタイマｎを、通常のＮｕに設定してから所定のメインプログラムに復帰する。Ｎｕは、例えば６０min相当である。
ステップＳ８では、タイマｎを、通常のＮｕよりも小さいＮｓに設定してから所定のメインプログラムに復帰する。
ここでは、タイマｎを２段階に変化させているが、勿論、雰囲気温度Ｔが低くなるほどタイマｎが小さくなるように多段階に変化させてもよい。これによれば、より細かな設定によってタイマｎを最適化できる。

一方、ステップＳ９では、タイマｎから１だけデクリメントする。
続くステップＳ１０では、異常フラグが“１”にセットされているか否かを判定する。この判定結果が『ｆ＝１』であるときには、ポンプ異常によって既にブレーキバイワイヤが中止されていると判断して後述するステップＳ１７に移行する。一方、判定結果が『ｆ＝０』であるときには、今のところポンプ異常はなくブレーキバイワイヤが実行されていると判断してステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１１では、マスターシリンダ圧やペダルストロークに基づいて、運転者がブレーキ操作を行っているか否かを判定する。ブレーキ操作中であれば、ポンプ異常の診断を行うことはできないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、ブレーキ操作がない状態であれば、ポンプ異常の診断を行うことができると判断してステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、タイマｎが“０”にリセットされている否かを判定する。この判定結果が『ｎ＝０』であるときには、定期診断を行うときが到来したと判断し、診断を行うために前記ステップＳ２に移行する。一方、判定結果が『ｎ＞０』であるときには、定期診断を行うときではないと判断してステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１３では、パーキングブレーキが作動した直後であるか否かを判定する。パーキングブレーキが作動した直後であるときには、しばらくフットブレーキ（ブレーキペダル）の操作はなされないと判断し、念の為に終期診断を行うために前記ステップＳ２に移行する。一方、パーキングブレーキが作動していないときには、まだフットブレーキの操作がなされると判断してステップＳ１４に移行する。また、パーキングブレーキが作動した直後でないときには、パーキングブレーキの作動直後に既に診断を行っていると判断してステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４では、アクセル操作が開始された直後であるか否かを判定する。アクセル操作が開始された直後であるときには、運転者のブレーキ操作が予測されるがそのブレーキ操作は直ちに開始されない、つまり暫くはアクセル操作が続くと判断し、ブレーキ操作が開始されるまでに診断を行っておくために前記ステップＳ２に移行する。一方、アクセル操作が開始されていないときには、ブレーキ操作も開始されないと判断してステップＳ１５に移行する。また、アクセル操作が開始された直後でないときには、アクセル操作の開始直後に既に診断を行っていると判断してステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５では、車速Ｖが所定値Ｖｃより大きいか否かを判定する。この所定値Ｖｃは、ＡＴ車両が平坦路をクリープ現象で進行するとき程度の車速である。この判定結果が『Ｖ≦Ｖｃ』であるときには、ブレーキ操作が開始されるほどの車速には達していないと判断して所定のメインプログラムに復帰する。一方、判定結果が『Ｖ＞Ｖｃ』であるときには、ブレーキ操作が開始されるほどの車速に達していると判断してステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６では、１サンプリング前の車速Ｖ_(n-1)が所定値Ｖｃ以下であるか否かを判定する。この判定結果が『Ｖ_(n-1)≦Ｖｃ』であるとき、つまり車速Ｖが所定値Ｖｃを超えた直後であるときには、運転者のブレーキ操作が予測されるがそのブレーキ操作は直ちに開始されないと判断し、ブレーキ操作が開始されるまでに診断を行っておくために前記ステップＳ２に移行する。一方、判定結果が『Ｖ_(n-1)＞Ｖｃ』であるとき、つまり車速Ｖが所定値Ｖｃを超えた直後でないときには、車速Ｖが所定値Ｖｃを超えた直後に既に診断を行っていると判断して所定のメインプログラムに復帰する。

一方、ステップＳ１７では、タイマｎが“０”にリセットされている否かを判定する。この判定結果が『ｎ＝０』であるときには、定期診断を行うときが到来したと判断し、診断を行うために前記ステップＳ２に移行する。一方、判定結果が『ｎ＞０』であるときには、定期診断を行うときではないと判断してステップＳ１３に移行する。
以上より、リザーバタンク２ａが「流体源」に対応し、ホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬが「ホイールシリンダ」に対応し、ギアポンプ５ｓ・５ｐが「ポンプ」に対応し、インレットバルブ６ＦＲ・６ＦＬが「第１のバルブ」に対応し、コントローラ１５で実行するブレーキバイワイヤが「制御手段」に対応し、図２の自己診断処理が「診断手段」に対応している。また、回転センサ２６が「回転検出手段」に対応している。

次に、上記第１実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、ギアポンプ５ｓ・５ｐが正常に作動するか否かの自己診断を行うとする。
従来技術では、運転者のブレーキ操作がない間に、インレットバルブ６ＦＲ・６ＦＬを閉鎖した状態で、ギアポンプ５ｓ・５ｐを正方向に回転駆動し、そのときにポンプ吐出側の油圧をモニタすることにより、ポンプ故障の診断を行っていた。

しかしながら、運転者のブレーキ操作がない間は、インレットバルブ６ＦＲ・６ＦＬは、ホイールシリンダの加圧に備えて開放されているので、ポンプ故障の診断を行う度に、インレットバルブ６ＦＲ・６ＦＬを閉鎖しなければならず、作動回数の過多によって耐久性が低下する可能性がある。
本実施形態では、運転者のブレーキ操作がない間に、ギアポンプ５ｓ・５ｐを所定の要領で逆方向に回転駆動することで（ステップＳ２）、そのときにポンプモータが回転するか否かを判断することによって、ギアポンプ５ｓ・５ｐの異常を診断することができる（ステップＳ３〜Ｓ５）。

このとき、インレットバルブ６ＦＲ・６ＦＬは開放したままの状態でよいので、このバルブを作動させるのは、実質、ブレーキバイワイヤによって制動力を保持するときだけになる。すなわち、インレットバルブ６ＦＲ・６ＦＬの作動回数を可及的に低減させることができるので、耐久性の低下を抑制することができる。その結果、バルブの強度（例えばメタルシールの硬度）を上げなくて済むので、一般に、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）、スタビリティ制御（ＶＤＣ：Vehicle Dynamics Control）等の油圧制御回路で利用されている通常のバルブを採用することができ、コストの増大を抑制することもできる。

なお、インレットバルブ６ＦＲ・６ＦＬをノーマルクローズ型のバルブに変更し、従来技術のように、ギアポンプ５ｓ・５ｐを正方向に回転駆動することも考えられるが、この場合、吐出側が高圧になるため、不必要にリリーフバルブ８が作動して音振性能が低下する可能性がある。
これに対して、本実施形態では、ギアポンプ５ｓ・５ｐを逆方向に回転駆動しても、フルードはリザーバタンク２ａに戻されるだけなので、吐出側の油圧回路に負担をかけることはない。また、このときの吸入側の油圧回路は、リリーフバルブ８及びチェックバルブ９によって密閉されていることで負圧が発生するが、ポンプモータを回転させるのは、その回転角が回転センサ２６の分解能に達するまでの僅かな量（ここでは、１／６回転）なので、吸入側の負圧によってポンプモータの回転を妨げることはない。

ところで、ギアポンプ５ｓ・５ｐを回転駆動する際は、ポンプモータに所定電流を所定時間だけ与えることとする（ステップＳ２）。
この所定電流は、モータトルクが最大となる始動電流に設定する。これにより、ギアポンプ５ｓ・５ｐが正常状態であれば、必ずポンプモータが回転するため、異常の誤診を防ぐことができる。

また、所定時間は、正常状態にあるギアポンプの回転駆動を開始してから、モータ回転角が回転センサ２６の分解能に達するまでの所要時間に設定する。これにより、駆動時間を最小限に抑制することができるので、電力消費の増大を防ぎつつ、ポンプ異常を確実に検知することができる。
また、ギアポンプ５ｓ・５ｐを回転駆動したときに、ポンプモータが回転するか否かを判定するだけで、ポンプの異常を診断するので（ステップＳ３）、容易に、且つ短時間で診断を下すことができる。

また、診断を行うタイミングは、次の通りである。
１．イグニッションがＯＮにされたとき（ステップＳ１の判定が“Yes”）
これはブレーキバイワイヤを開始する前の初期診断である。運転者がブレーキペダル１を踏込んでいる状態でイグニッションをＯＮにしていたとしても、この時点では未だブレーキバイワイヤが実行されていない状態、つまりマスターシリンダ２の油圧がそのままホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬに伝達される通常ブレーキの状態にあるので、ブレーキ操作の有無に関らず自己診断を行うことができる。これは、ギアポンプ５ｓ・５ｐを逆方向に回転駆動しても、チェックバルブ９がインレットバルブ６ＦＲ・６ＦＬを閉鎖している状態と同様の働きをすることで、ホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬに伝達されている油圧が保持されるからである。

２．タイマｎが“０”にリセットされたとき（ステップＳ１２の判定が“Yes”）
これは通常の定期診断である。但し、雰囲気温度によってフルードの粘性増大やポンプの凍結が発生する可能性があるので（特に寒冷地で）、雰囲気温度Ｔが所定値Ｔｃ以下となるときには（ステップＳ６の判定が“No”）、定期診断の周期を短くする、つまりタイマｎを通常のＮｕよりも小さなＮｓに設定する（ステップＳ８）。これにより、フルードの粘性増大やポンプの凍結が発生するような環境で、速やかにポンプ異常を検知することができる。また、例えば高速道路を走行する等して、しばらくブレーキ操作が行われず、ブレーキバイワイヤの非作動状態が続くような場面では、定期診断の周期を短くして、ギアポンプ５ｓ・５ｐの駆動頻度が高くなれば、その熱量によって、フルードの粘性増大やポンプの凍結を抑制することも期待できる。

３．パーキングブレーキがＯＮにされたとき（ステップＳ１３の判定が“Yes”）
これはブレーキバイワイヤを休止する前の終期診断である。すなわち、パーキングブレーキが作動すれば、しばらくフットブレーキは操作されず、ブレーキバイワイヤも非作動状態が続くと予想されるからである。

４．アクセル操作が開始されたとき（ステップＳ１４の判定が“Yes”）
これは運転者のブレーキ操作が開始される前の事前診断である。すなわち、アクセル操作が開始されて車両が加速すれば、当然、減速が必要になり、運転者はブレーキ操作を行うと予想されるからである。これにより、ギアポンプ５ｓ／５ｐに異常があれば、それをブレーキ操作が開始される前に確実に検知することができる。

また、ギアポンプ５ｓ・５ｐの逆方向への回転駆動は、ホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬを増圧するときと反対方向の回転駆動である。したがって、自己診断のためにギアポンプ５ｓ・５ｐを逆方向に回転駆動していた状態から、今度はホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬを増圧するために、直ちにギアポンプ５ｓ・５ｐを正方向に回転駆動しようとしても、ポンプモータの慣性力によって、急には回転方向を転換することができない。したがって、ブレーキ操作が開始される直前に自己診断を行うと（自己診断を行った直後にブレーキ操作が開始されると）、ホイールシリンダ圧力の応答性が低下する可能性がある。
しかしながら、アクセル操作が開始された直後は、ブレーキ操作は予測されるがそのブレーキ操作は直ちに開始されないと推測できるので、この時点で自己診断を行えば、上記のような事態を回避することができる。

５．車速がクリープ車速を超えたとき（ステップＳ１５、Ｓ１６の判定が“Yes”）
これも運転者のブレーキ操作が開始される前の事前診断である。ＡＴ車両がクリープトルクによって発進するときや、ＭＴ車両であっても降坂路で発進するときには、発進時にアクセル操作が開始されるとは限らない。したがって、アクセル操作がなくても車両が加速すれば、運転者はブレーキ操作を行うと予想できるので、この時点で自己診断を行うことで、ギアポンプ５ｓ／５ｐに異常があれば、それをブレーキ操作が開始される前に確実に検出することができる。

以上のように、ギアポンプ５ｓ／５ｐの何れかで、異物混入、又はフルードの粘性増大やポンプの凍結などに起因したポンプ異常が検出されたら（ステップＳ３の判定が“No”）、異常フラグｆを“１”にセットし（ステップＳ５）、フェイルセーフによってブレーキバイワイヤを中止する。このとき、ブレーキアクチュエータ１０ｐ・１０ｓは共に非作動状態となるが、マスターシリンダ２とフロント左右のホイールシリンダ３ＦＬ・３ＦＲとが連通されて機械的にバックアップされるので、前輪の制動力は確保することができる。

また、一度はポンプ異常が検知されても、雰囲気温度の上昇により、フルードの粘性が減少したり、ポンプの凍結が溶解したりして、ギアポンプ５ｓ・５ｐの駆動能力が回復することも考えられるので、その後も、定期診断だけは実行する（ステップＳ１７）。このときは、ブレーキバイワイヤが実行されていない状態、つまりマスターシリンダ２の油圧がそのままホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬに伝達される通常ブレーキの状態にあるので、前述した初期診断の場合と同様の理由で、ブレーキ操作の有無に関らず自己診断を行うことができる。

なお、上記の第１実施形態では、回転センサ２６によってポンプモータの回転の有無を判断しているが、これに限定されるものではない。すなわち、正常状態にあるモータを回転駆動すると、図６に示すように、駆動開始直後に大きな始動電流が流れた後、モータが回転し始めると電流値は低下することになる。したがって、ギアポンプ５ｓ・５ｐを回転駆動している間に、モータ電流の減少状態を検出したらポンプモータが回転していると判断し、モータ電流の減少状態が検出されなければポンプモータが回転していないと判断するようにしてもよい。

従来技術のように、ポンプを回転駆動したときの吐出側の油圧を圧力センサで検出し、その油圧の上昇勾配をモニタしてポンプ異常を診断する場合、油圧はポンプが実際に回転し始めてから上昇することになるので、ポンプ異常があるか否かを診断するのに、ある程度の時間が必要となる。これに対して、モータ電流の減少状態に応じてポンプモータの回転の有無を検出し、この検出結果に応じてポンプ異常を診断すれば、油圧の上昇勾配をモニタするよりも早く診断することができる。したがって、ポンプモータの回転駆動を速やかに停止させることができるので音振性能の点で有利である。

また、上記の第１実施形態では、アクセル操作が開始される度に診断を実施しているが、これに限定されるものではない。すなわち、アクセル操作のＯＮ・ＯＦＦが繰返されるような場合には、短時間のうちに診断を何度も実施することになるので、一度、診断を実施したら、所定時間が経過するまでは、他の如何なる実施条件が成立しても、診断を実施しないような対策をとってもよい。
また、上記の第１実施形態では、液圧を伝達媒体にしたハイドロリックブレーキを採用しているが、これに限定されるものではなく、圧縮空気を伝達媒体にしたエアブレーキを採用してもよい。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。
この第２実施形態は、ブレーキ操作が開始される直前でも自己診断を行うことが可能な手法を示すものである。
そこで、図７に示すように、前述したステップＳ１５又はＳ１６の判定が“No”となるときに、新たなステップＳ２１〜Ｓ２５を適宜実行することを除いては、図２の自己診断処理と同様の処理を実行するので、図２との対応部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

先ずステップＳ２１では、アクセル操作が終了された直後であるか否かを判定する。アクセル操作が終了された直後であるときには、運転者のブレーキ操作が予測されそのブレーキ操作が直ちに開始されると判断し、ブレーキ操作が開始されるまでに診断を行っておくためにステップＳ２２に移行する。一方、アクセル操作が終了されていないときには、ブレーキ操作が直ちに開始されることはないと判断し、後述するステップＳ２４に移行する。また、アクセル操作が終了した直後でないときには、アクセル操作の終了直後に既に診断を行っていると判断してステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２２では、アウトレットバルブ７ＦＲ・７ＦＬを所定時間だけ励磁して開放する。この所定時間については、前述したステップＳ２でギアポンプ５ｓ・５ｐを回転駆動している所定時間と同一である。
続くステップＳ２３では、ポンプモータに所定電流を所定時間だけ与えることで、ギアポンプ５ｓ・５ｐを正方向に回転駆動してから前記ステップＳ３に移行する。この所定電流と所定時間については、前述したステップＳ２でギアポンプ５ｓ・５ｐを回転駆動する要領と同等である。

一方、ステップＳ２４では、先行車両との車間距離Ｄが所定値Ｄｃより小さいか否かを判定する。車間距離Ｄは、レーザレーダなどの測距センサによって検出する。また、所定値Ｄｃは、例えば車間制御システム（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）等によって自動ブレーキが作動する閾値より少し手前の車間距離である。この判定結果が『Ｄ≧Ｄｃ』であるときには、ブレーキ操作が開始されるほどの車間距離ではないと判断して所定のメインプログラムに復帰する。一方、判定結果が『Ｄ＜Ｄｃ』であるときには、ブレーキ操作が開始されるほどの車間距離まで先行車両に近づいていると判断してステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５では、１サンプリング前の車間距離Ｄ_(n-1)が所定値Ｄｃ以上であるか否かを判定する。この判定結果が『Ｄ_(n-1)≧Ｄｃ』であるとき、つまり車間距離Ｄが所定値Ｄｃを下回った直後であるときには、運転者のブレーキ操作が予測されそのブレーキ操作が直ちに開始されると判断し、ブレーキ操作が開始されるまでに診断を行っておくために前記ステップＳ２２に移行する。一方、判定結果が『Ｄ_(n-1)＜Ｄｃ』であるとき、つまり車間距離Ｄが所定値Ｄｃを下回った直後でないときには、車間距離Ｄが所定値Ｄｃを下回った直後に既に診断を行っていると判断して所定のメインプログラムに復帰する。

ここでは、先行車両との車間距離Ｄに応じて運転者のブレーキ操作を予測しているが、勿論、先行車両との相対車速や自車速、或いは車間時間などに応じて運転者のブレーキ操作を予測してもよい。これによれば、より的確に運転者のブレーキ操作を予測することができる。
以上より、アウトレットバルブ７ＦＲ・７ＦＬが「第２のバルブ」に対応し、図７の自己診断処理が「診断手段」に対応している。

次に、上記第２実施形態の動作や作用効果について説明する。
本実施形態では、前述した第１実施形態の診断手法とは別に、運転者のブレーキ操作がない間に、アウトレットバルブ７ＦＲ・７ＦＬを閉鎖し（ステップＳ２２）、ギアポンプ５ｓ・５ｐを所定の要領で正方向に回転駆動することで（ステップＳ２３）、そのときにポンプモータが回転するか否かによってギアポンプ５ｓ・５ｐの異常を診断することができる（ステップＳ３〜Ｓ５）。

なお、診断手法を区別するために、ステップＳ２の処理を実行する診断手法を、逆転式診断と称し、ステップＳ２２、Ｓ２３の処理を実行する診断手法を、正転式診断と称す。
この正転式診断の場合、ギアポンプ５ｓ・５ｐを正方向に回転駆動しても、フルードはアウトレットバルブ７ＦＲ・７ＦＬを介してリザーバタンク２ａに戻され、循環（還流）するだけなので、フルードの粘性抵抗を別にすれば無負荷に近い状態でポンプモータを回転させることができ、音振性能が向上する。また、ホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬを増圧させることもないので、ブレーキ操作を開始していない運転者の意志と合致する。

さらに、ギアポンプ５ｓ・５ｐの正方向への回転駆動は、ホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬを増圧するときと同一方向の回転駆動である。したがって、自己診断のためにギアポンプ５ｓ・５ｐを正方向に回転駆動していた状態から、今度はホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬを増圧するために、直ちにギアポンプ５ｓ・５ｐを正方向に回転駆動しようとすると、ポンプモータの慣性力によって、増圧過程にスムーズに移行することができる。

したがって、正転式診断を行うタイミングは、次の通りである。
１．アクセル操作が終了されたとき（ステップＳ２１の判定が“Yes”）
これは運転者のブレーキ操作が開始される直前の事前診断である。すなわち、アクセル操作が終了されれば、当然、加速が不要になったことを意味し、これに続いて運転者がブレーキ操作を行うと予想されるからである。

これにより、ギアポンプ５ｓ・５ｐに異常がなければ、直後にブレーキ操作が開始されても、それまでの自己診断で正方向に回転駆動されていたポンプモータの慣性力に同調して、ホイールシリンダ３ＦＲ・３ＦＬを速やかに増圧させることができる。したがって、ブレーキ操作が開始される直前に自己診断をおこなっても（自己診断を行った直後にブレーキ操作が開始されても）、正転式診断であれば、ホイールシリンダ圧力の応答性が向上することはあっても、低下することはない。
また、ギアポンプ５ｓ／５ｐに異常があれば、それをブレーキ操作が開始されるまでに確実に検知することができる。

２．車間距離が所定値を下回ったとき（ステップＳ２４、Ｓ２５の判定が“Yes”）
これも運転者のブレーキ操作が開始される直前の事前診断である。すなわち、車間距離が短くなれば、当然、減速が必要になり、運転者はブレーキ操作を行うと予想されるからである。これにより、ギアポンプ５ｓ／５ｐに異常があれば、それをブレーキ操作が開始されるまでに確実に検出することができる。
なお、上記の第２実施形態では、イグニッションがＯＮにされたとき、タイマｎが“０”にリセットされたとき、並びにパーキングブレーキがＯＮにされたときにも、逆転式診断を行っているが、これらの場合には、正転式診断を行ってもよい。

また、上記の第２実施形態では、アクセル操作が開始される度に逆転式診断を実施し、アクセル操作が終了される度に正転式診断を実施しているが、これに限定されるものではない。すなわち、アクセル操作の開始時と終了時に合計２回の診断を行うと、不必要な診断を繰返すことになりかねないので、ステップＳ１４の処理と、これと同等のステップＳ１５、Ｓ１６の処理とは省略してもよい。

ブレーキシステムの概略構成図である。 第１実施形態の自己診断処理を示したフローチャートである。 回転駆動の要領を示したタイムチャートである。 ポンプモータの一例である。 回転センサの出力を示すタイムチャートである。 モータ電流の特性を示すタイムチャートである。 第２実施形態の自己診断処理を示したフローチャートである。

符号の説明

１ ブレーキペダル
２ マスターシリンダ
３ＦＬ〜３ＲＲ ホイールシリンダ
４ｓ・４ｐ ゲートバルブ
５ｓ・５ｐ ギアポンプ
６ＦＬ〜６ＲＲ インレットバルブ
７ＦＬ〜７ＲＲ アウトレットバルブ
８ リリーフバルブ
９ チェックバルブ
１０ｓ・１０ｐ ブレーキアクチュエータ
１１ ストロークシミュレータ
１５ コントローラ
２１ 圧力センサ
２２ ストロークセンサ
２３ 温度センサ
２４ アクセルセンサ２４
２５ 車速センサ
２６ 回転センサ

Claims (9)

1. 流体源と連通し、伝達される流体圧によって制動力を発するホイールシリンダと、前記流体源及び前記ホイールシリンダ間の流路に介装され、正方向及び逆方向に回転駆動可能なポンプと、該ポンプ及び前記ホイールシリンダ間の流路を閉鎖可能な第１のバルブと、
   運転者のブレーキ操作に応じて制動力を増加させるときには、前記第１のバルブが開放されている状態で前記ポンプを正方向に回転駆動して当該ポンプの吐出圧を前記ホイールシリンダに伝達し、運転者のブレーキ操作に応じて制動力を保持するときには、前記第１のバルブを閉鎖する制御手段と、
   走行中、且つ運転者のブレーキ操作がない間に、前記第１のバルブが開放されている状態で前記ポンプを逆方向に回転駆動すると共に、当該回転駆動時の前記ポンプの回転状態を検出し、検出した回転状態に基づいて前記ポンプの異常を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 前記診断手段は、運転者のブレーキ操作が直ちに開始されないと判断したときに、前記ポンプの異常を診断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装置。
3. 前記診断手段は、運転者がアクセル操作を開始したときに、運転者のブレーキ操作が直ちに開始されないと判断することを特徴とする請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
4. 前記ポンプ及び前記第１のバルブを経由する流路とは別に前記流体源及び前記ホイールシリンダ間を連通した流路を開放可能な第２のバルブを備え、
   前記診断手段は、運転者のブレーキ操作がない間に、運転者のブレーキ操作が直ちに開始されると判断したときには、前記第１のバルブが開放されている状態で前記第２のバルブを開放し、前記ポンプを正方向に回転駆動すると共に、当該回転駆動時の前記ポンプの回転状態を検出し、検出した回転状態に基づいて前記ポンプの異常を診断することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
5. 前記診断手段は、運転者がアクセル操作を終了したときに、運転者のブレーキ操作が直ちに開始されると判断することを特徴とする請求項４に記載の車両用ブレーキ装置。
6. 前記診断手段は、前記ポンプに所定のモータ始動電流を与えて回転駆動することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
7. 前記ポンプの回転の有無を検出する回転検出手段を備え、
   前記診断手段は、前記ポンプを回転駆動したときに、前記回転検出手段で前記ポンプの回転が検出されないときに、前記ポンプが異常であると診断することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
8. 前記診断手段は、正常状態にある前記ポンプの回転駆動を開始してから、前記ポンプの回転角が前記回転検出手段の分解能に達するまでの所要時間を算出しておき、前記ポンプの異常を診断する際に、前記所要時間だけ前記ポンプを回転駆動することを特徴とする請求項７に記載の車両用ブレーキ装置。
9. 前記回転検出手段は、前記ポンプのモータ電流の減少状態に応じて、前記ポンプの回転の有無を検出することを特徴とする請求項７又は８に記載の車両用ブレーキ装置。

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