以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施の形態では、前輪を内燃機関により駆動し、後輪をモータジェネレータにより駆動するハイブリッド車両に本発明にかかる制動装置が搭載されている場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にかかる制動装置が搭載される車両としては、例えば、動力伝達機構を介して内燃機関あるいはモータジェネレータの少なくともいずれか一方により車輪を駆動するハイブリッド車両などであっても良い。
[実施の形態]
図1は、実施の形態にかかる制動装置の概略構成例を示す図である。図2は、油圧ブレーキ装置の概略構成例を示す図である。図3は、FDRV−PMCマップを示す図である。図1および図2に示すように、実施の形態にかかる制動装置1は、図示しないハイブリッド車両に搭載され、油圧ブレーキ装置2と、回生制動装置3と、ハイブリッド制御装置4とにより構成されている。
油圧ブレーキ装置2は、インラインシステムを構成するものであり、圧力制動力を発生するものである。油圧ブレーキ装置2は、図2に示すように、ブレーキペダル21と、ストロークセンサ21aと、マスタシリンダ22と、リザーバ22aと、ブレーキブースタ23と、負圧センサ23aと、マスタシリンダ圧センサ24と、ブレーキアクチュエータ25と、ホイールシリンダ26a,26b,26c,26dと、ブレーキパッド27a,27b,27c,27dと、ブレーキロータ28a,28b,28c,28dと、ブレーキ制御装置29と、により構成されている。ここで、油圧ブレーキ装置2では、マスタシリンダ22からブレーキアクチュエータ25を介して各ホイールシリンダ26a〜26dまでの油圧経路に、作動流体であるブレーキオイルが充填されている。油圧ブレーキ装置2では、基本的に、運転者がブレーキペダル21を操作することで、ブレーキペダル21に作用する踏力に応じてマスタシリンダ22によりブレーキオイルに操作圧力が付与され、操作圧力、すなわちマスタシリンダ圧PMCが各ホイールシリンダ26a〜26dにホイールシリンダ圧PWCとして作用することで、マスタ圧制動力が圧力制動力として発生することとなる。
ブレーキペダル21は、運転者が図示しないハイブリッド車両に対して制動力を発生させる際、すなわち制動要求によって操作するものである。ストロークセンサ21aは、ストローク検出手段であり、ブレーキペダル21が運転者により踏み込まれた際の踏み込み量、すなわちブレーキペダル21のペダルストローク量STを検出するものである。ストロークセンサ21aは、ブレーキ制御装置29に接続されており、ストロークセンサ21aが検出したブレーキペダル21のペダルストローク量STは、ブレーキ制御装置29に出力される。
マスタシリンダ22は、操作圧力付与手段であり、運転者によるブレーキペダル21の操作に応じて、作動流体であるブレーキオイルを加圧し、操作圧力であるマスタシリンダ圧PMCを付与するものである。マスタシリンダ22は、運転者がブレーキペダル21を踏み込むことでブレーキペダル21に作用する踏力が付与される図示しないピストンによりブレーキオイルを加圧するものである。なお、マスタシリンダ22には、リザーバ22aが連結されており、リザーバ22aに油圧経路のブレーキオイルが貯留されている。
ブレーキブースタ23は、真空式倍力装置であり、図示しない内燃機関により発生する負圧により、運転者がブレーキペダル21を踏み込むことでブレーキペダル21に作用する踏力を増幅するものである。ブレーキブースタ23は、負圧配管23bおよび逆止弁23cを介して、図示しない内燃機関の吸気経路と接続されている。ブレーキブースタ23は、内燃機関の吸気経路に発生する負圧と外気による圧力との差圧により図示しないダイヤフラムに作用する力により踏力を増幅する。従って、実施の形態では、ブレーキブースタ23により増幅されたブレーキペダル21に作用する踏力に応じて、マスタシリンダ22によりブレーキオイルが加圧され、ブレーキオイルに操作圧力が付与される。つまり、ブレーキブースタ23は、操作圧力付与手段の一部を構成するものである。従って、操作圧力は、運転者の踏力と内燃機関の負圧に応じたものとなる。ここで、負圧センサ23aは、負圧配管23bの途中に設けられている。つまり、負圧センサ23aは、負圧配管23b内の圧力を負圧PVとして検出するものである。負圧センサ23aは、ブレーキ制御装置29に接続されており、負圧センサ23aが検出した負圧PVは、ブレーキ制御装置29に出力される。
マスタシリンダ圧センサ24は、操作圧力検出手段であり、操作圧力を検出するものである。マスタシリンダ圧センサ24は、実施の形態では、マスタシリンダ22とブレーキアクチュエータ25の後述する第1マスタカットソレノイドバルブ25aとを接続する油圧配管L10の途中に設けられている。つまり、マスタシリンダ圧センサ24は、油圧配管L10内のブレーキオイルの圧力を操作圧力、すなわちマスタシリンダ圧PMCとして検出するものである。マスタシリンダ圧センサ24は、ブレーキ制御装置29に接続されており、マスタシリンダ圧センサ24が検出したマスタシリンダ圧PMCは、ブレーキ制御装置29に出力される。
ブレーキアクチュエータ25は、マスタシリンダ22によりブレーキオイルに付与されたマスタシリンダ圧PMCに応じて各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧PWCを制御、あるいはマスタシリンダ22によりブレーキオイルにマスタシリンダ圧PMCが付与されているか否かにかかわらず各ホイールシリンダ26a〜26dにホイールシリンダ圧PWCを作用させるものである。ブレーキアクチュエータ25は、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bと、保持ソレノイドバルブ25c,25d,25e,25fと、減圧ソレノイドバルブ25g,25h,25i,25jと、リザーバ25k,25lと、加圧ポンプ25m,25nと、逆止弁25o,25p,25q,25rと、駆動用モータ25sと、油圧配管L10〜L17,L20〜L27とにより構成されている。
各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、加圧手段を構成する調圧手段であり、加圧圧力PSMを調圧するものである。マスタカットソレノイドバルブ25aは、油圧配管L10と油圧配管L11とに接続されており、油圧配管L10と油圧配管L11との連通、連通の解除や、連通時におけるマスタカットソレノイドバルブ25aの上流側と下流側との差圧を調圧する。つまり、マスタカットソレノイドバルブ25aは、加圧ポンプ25mにより加圧された作動流体の圧力とマスタシリンダ圧PMCとの差圧を加圧圧力PSMとして調整するものである。また、マスタカットソレノイドバルブ25bは、油圧配管L20と油圧配管L21とに接続されており、油圧配管L20と油圧配管L21との連通、連通の解除や、連通時におけるマスタカットソレノイドバルブ25bの上流側と下流側との差圧を調整する。つまり、マスタカットソレノイドバルブ25bは、加圧ポンプ25nにより加圧されたブレーキオイルの圧力とマスタシリンダ圧PMCとの差圧を加圧圧力Ppとして調整するものである。マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、リニアソレノイドバルブであり、ブレーキ制御装置29に接続されている。従って、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、ブレーキ制御装置29からの指令電流値に基づいて、供給される電流が制御され、開度を制御する開度制御がそれぞれ行われるものである。つまり、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、電流値に応じて加圧圧力PSMを調圧する。なお、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、電流が供給されていない、すなわち非通電時に全開となっている。
保持ソレノイドバルブ25cは、マスタシリンダ22に接続する油圧配管L11とホイールシリンダ26aに接続する油圧配管L12と接続されており、油圧配管L11と油圧配管L12との連通、連通の解除を行うものである。つまり、保持ソレノイドバルブ25cは、マスタシリンダ22とホイールシリンダ26aとの接続、接続の解除を行うものである。また、保持ソレノイドバルブ25dは、マスタシリンダ22に接続する油圧配管L11とホイールシリンダ26bに接続する油圧配管L13と接続されており、油圧配管L11と油圧配管L13との連通、連通の解除を行うものである。つまり、保持ソレノイドバルブ25dは、マスタシリンダ22とホイールシリンダ26bとの接続、接続の解除を行うものである。また、保持ソレノイドバルブ25eは、マスタシリンダ22に接続する油圧配管L21とホイールシリンダ26cに接続する油圧配管L22と接続されており、油圧配管L21と油圧配管L22との連通、連通の解除を行うものである。つまり、保持ソレノイドバルブ25eは、マスタシリンダ22とホイールシリンダ26cとの接続、接続の解除を行うものである。また、保持ソレノイドバルブ25fは、マスタシリンダ22に接続する油圧配管L21とホイールシリンダ26dに接続する油圧配管L23と接続されており、油圧配管L21と油圧配管L23との連通、連通の解除を行うものである。つまり、保持ソレノイドバルブ25fは、マスタシリンダ22とホイールシリンダ26dとの接続、接続の解除を行うものである。各保持ソレノイドバルブ25c〜25fは、常開型ソレノイドバルブであり、ブレーキ制御装置29に接続されている。従って、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fは、ブレーキ制御装置29によりON/OFF制御されることで、開閉がそれぞれ制御されるものである。各保持ソレノイドバルブ25c〜25fは、ブレーキ制御装置29によりONされると通電状態となり、通電時は全閉となる。一方、ブレーキ制御装置29によりOFFされると非通電状態となり、非通電時は全開となる。各保持ソレノイドバルブ25c〜25fは、通電時に各ホイールシリンダ26a〜26dに作用する合計圧力、すなわちホイールシリンダ圧が油圧配管L11,L21内のブレーキオイルの圧力よりも高い場合には、ブレーキオイルを各保持ソレノイドバルブ25c〜25fの上流側(油圧配管L11,L21側)に戻す逆止弁逆止弁25o〜25rがそれぞれ設けられている。
減圧ソレノイドバルブ25gは、ホイールシリンダ26aに接続する油圧配管L12とリザーバ25kに接続する油圧配管L14と接続されており、油圧配管L12と油圧配管L14との連通、連通の解除を行うものである。つまり、減圧ソレノイドバルブ25gは、ホイールシリンダ26aとリザーバ25kとの接続、接続の解除を行うものである。また、減圧ソレノイドバルブ25hは、ホイールシリンダ26bに接続する油圧配管L13とリザーバ25kに接続する油圧配管L14と接続されており、油圧配管L13と油圧配管L14との連通、連通の解除を行うものである。つまり、減圧ソレノイドバルブ25hは、ホイールシリンダ26bとリザーバ25kとの接続、接続の解除を行うものである。また、減圧ソレノイドバルブ25iは、ホイールシリンダ26cに接続する油圧配管L22とリザーバ25lに接続する油圧配管L24と接続されており、油圧配管L22と油圧配管L24との連通、連通の解除を行うものである。つまり、減圧ソレノイドバルブ25iは、ホイールシリンダ26cとリザーバ25lとの接続、接続の解除を行うものである。また、減圧ソレノイドバルブ25jは、ホイールシリンダ26dに接続する油圧配管L23とリザーバ25lに接続する油圧配管L24と接続されており、油圧配管L23と油圧配管L24との連通、連通の解除を行うものである。つまり、減圧ソレノイドバルブ25jは、ホイールシリンダ26dとリザーバ25lとの接続、接続の解除を行うものである。各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jは、常閉型ソレノイドバルブであり、ブレーキ制御装置29に接続されている。従って、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jは、ブレーキ制御装置29によりON/OFF制御されることで、開閉がそれぞれ制御されるものである。各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jは、ブレーキ制御装置29によりONされると通電状態となり、通電時は全開となる。一方、ブレーキ制御装置29によりOFFされると非通電状態となり、非通電時は全閉となる。
リザーバ25kは、油圧配管L14および加圧ポンプ25mに接続する油圧配管L15と、油圧配管L10に逆止弁25qを介して連通する油圧配管L17と接続されている。従って、リザーバ25kには、減圧ソレノイドバルブ25g,25hからのブレーキオイル、あるいは油圧配管L10、すなわちマスタカットソレノイドバルブ25aの上流側のブレーキオイルを導入することができる。リザーバ25lは、油圧配管L24および加圧ポンプ25nに接続する油圧配管L25と、油圧配管L20に逆止弁25rを介して連通する油圧配管L27と接続されている。従って、リザーバ25lには、減圧ソレノイドバルブ25i,25jからのブレーキオイル、あるいは油圧配管L20、すなわちマスタカットソレノイドバルブ25bの上流側のブレーキオイルを導入することができる。
各加圧ポンプ25m,25nは、加圧手段を構成するものであり、ブレーキオイルを加圧するものである。加圧ポンプ25mは、リザーバ25kに接続する油圧配管L15と、油圧配管L11に逆止弁25oを介して連通する油圧配管L16とに接続されている。従って、加圧ポンプ25mは、リザーバ25kを介してマスタカットソレノイドバルブ25aの上流側のブレーキオイルを吸引し、加圧して油圧配管L11、すなわちマスタカットソレノイドバルブ25aの下流側に吐出するものである。また、加圧ポンプ25nは、リザーバ25lに接続する油圧配管L25と、油圧配管L21に逆止弁25pを介して連通する油圧配管L26とに接続されている。従って、加圧ポンプ25nは、リザーバ25lを介してマスタカットソレノイドバルブ25bの上流側のブレーキオイルを吸引し、加圧して油圧配管L21、すなわちマスタカットソレノイドバルブ25bの下流側に吐出するものである。ここで、各加圧ポンプ25m,25nは、駆動用モータ25sにより駆動される。駆動用モータ25sは、ブレーキ制御装置29に接続されている。従って、各加圧ポンプ25m,25nは、ブレーキ制御装置29により駆動用モータ25sが駆動制御されることで、駆動制御される。以上のように、加圧手段は、各加圧ポンプ25m,25nによりブレーキオイルを加圧し、加圧されたブレーキオイルの圧力とマスタシリンダ圧PMCとの差圧を各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bがそれぞれ調圧することで、加圧圧力PSMをブレーキオイルに付与するものである。
ここで、ブレーキアクチュエータ25の動作について説明する。ブレーキアクチュエータ25が増圧モード時では、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bが非通電、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fが非通電、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jが非通電、各加圧ポンプ25m,25nが非駆動となるように、ブレーキ制御装置29がブレーキアクチュエータ25を制御する。増圧モード時は、マスタシリンダ22と、各ホイールシリンダ26a〜26dが油圧配管L10,L20、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25b、油圧配管L11,L21、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fおよび油圧配管L12,L22を介して接続される。従って、マスタシリンダ22によりブレーキオイルに付与された操作圧力であるマスタシリンダ圧PMCは、ホイールシリンダ圧PWCとして各ホイールシリンダ26a〜26dに直接作用する。これにより、マスタシリンダ圧PMCに応じて各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧PWCを制御することができる。なお、マスタシリンダ22によりブレーキオイルに付与されたマスタシリンダ圧PMCが減少すると、ホイールシリンダ圧PWCも減少する。このとき、各ホイールシリンダ26a〜26d内のブレーキオイルは、油圧配管L12,L22、各保持ソレノイドバルブ25c〜25f、油圧配管L11,L21、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび油圧配管L10,L20を介してマスタシリンダ22に戻され、リザーバ22aに貯留される。
また、ブレーキアクチュエータ25が保持モード時では、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bが非通電、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fが通電、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jが非通電、各加圧ポンプ25m,25nが非駆動となるように、ブレーキ制御装置29がブレーキアクチュエータ25を制御する。保持モード時は、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fと各ホイールシリンダ26a〜26dとの間でブレーキオイルが保持されるため、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧PWCを一定に維持できる。また、ブレーキアクチュエータ25が減圧モード時では、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bが非通電、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fが通電、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jが通電、各加圧ポンプ25m,25nが非駆動となるように、ブレーキ制御装置29がブレーキアクチュエータ25を制御する。減圧モード時は、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fと各ホイールシリンダ26a〜26dとの間で保持されていたブレーキオイルが油圧配管L14,L24および油圧配管L15,L25を介してリザーバ25k,25lに貯留されるため、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧PWCを減少できる。これにより、ブレーキアクチュエータ25は、図示しない前後輪のいずれかがロックして路面に対してスリップすることを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うことができる。
なお、ブレーキアクチュエータ25が増圧モード時では、加圧手段によりブレーキオイルに加圧圧力PSMを付与することができる。例えば、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bがブレーキ制御装置29からの指令電流値Iに基づいて開度制御され、開度が全開時よりも小さくなり、加圧ポンプ25m,25nを駆動する駆動用モータ25sがブレーキ制御装置29からの駆動指令値に基づいて駆動制御されると、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの上流側、すなわち油圧配管L10,L20から各リザーバ25k,25lにブレーキオイルが導入される。各リザーバ25k,25lに導入されたブレーキオイルは、加圧ポンプ25m,25nにより加圧され、油圧配管L11,L21、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fおよび油圧配管L12,L22を介して各ホイールシリンダ26a〜26dに充填される。ここで、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの下流側のブレーキオイル、すなわち各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧PWCと、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの上流側のブレーキオイル、すなわちマスタシリンダ22により発生するマスタシリンダ圧PMCと差圧を加圧圧力PSMとして調圧しているので、ホイールシリンダ圧PWCは、マスタシリンダ圧PMCと加圧圧力PSMとの合計圧力となる。つまり、合計圧力は、ホイールシリンダ圧PWCとして各ホイールシリンダ26a〜26dに作用する。
また、加圧手段は、運転者によるブレーキペダル21の操作を行わない場合でも、ブレーキ制御装置29により、ブレーキオイルの加圧を行うことができる。このとき、上述した保持モード、減圧モードとなるように、ブレーキ制御装置29によりブレーキアクチュエータ25を制御すれば、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧PWCを調整することができる。これにより、ブレーキアクチュエータ25は、図示しない前後輪のいずれかが駆動力を路面に伝達している際に、路面に対してスリップすることを抑制するトラクションコントロールや、図示しないハイブリッド車両が旋回中に、図示しない前後輪のいずれかが横滑りをすることを抑制する姿勢安定化制御(VSC)などを行うことができる。
各ホイールシリンダ26a〜26d、各ブレーキパッド27a〜27dおよび各ブレーキロータ28a〜28dは、圧力制動手段であり、各ホイールシリンダ26a〜26dに充填されたブレーキオイルの圧力であるホイールシリンダ圧PWC、すなわちマスタシリンダ圧PMCと加圧圧力PSMとの合計圧力が作用することで、圧力制動力を発生するものである。図示しないハイブリッド車両は、右前輪にホイールシリンダ26a、ブレーキパッド27a、ブレーキロータ28aが設けられ、左後輪にホイールシリンダ26b、ブレーキパッド27b、ブレーキロータ28bが設けられ、右後輪にホイールシリンダ26c、ブレーキパッド27c、ブレーキロータ28cが設けられ、左前輪にホイールシリンダ26d、ブレーキパッド27d、ブレーキロータ28dが設けられている。つまり、油圧ブレーキ装置2の配管は、各車輪に対してクロス配管で配置されている。各ホイールシリンダ26a〜26dは、ホイールシリンダ圧が作用することで、各車輪とそれぞれ一体回転する各ブレーキパッド27a〜27dと対向する各ブレーキロータ28a〜28dを各ブレーキパッド27a〜27dにそれぞれ接触させ、各ブレーキパッド27a〜27dと各ブレーキロータ28a〜28dとの間にそれぞれ発生する摩擦力によって圧力制動力を発生するものである。なお、左右前輪に設けられる各ブレーキパッド27a,27dおよびブレーキロータ28a,28dは、各ホイールシリンダ26a〜26dに同一ホイールシリンダ圧PWCが作用した際に、左右後輪に設けられる各ブレーキパッド27b,27cとブレーキロータ28b,28cとの間で発生する摩擦力よりも、大きな摩擦力を発生するように設定されている。
ブレーキ制御装置29は、制動装置1を制御することで、運転者の制動要求に基づいた制動力を発生させるものである。ブレーキ制御装置29は、特に、油圧ブレーキ装置2を制御するものである。ブレーキ制御装置29は、図1に示すように、制動装置1および図示しないハイブリッド車両に備えられたセンサから各種入力信号が入力される。入力信号としては、実施の形態では、例えば、回生制動装置3による実効回生制動力Debt、ストロークセンサ21aにより検出されたペダルストローク量ST、負圧センサ23aにより検出された負圧PV、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCなどがある。
ブレーキ制御装置29は、これらの入力信号と、記憶部29cに予め記憶されている各種マップとに基づいて各種出力信号を出力する。出力信号としては、実施の形態では、例えば、回生制動装置3に回生制動を行わせるための要求回生制動力Rebtに基づいた信号、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fのON/OFF制御、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jのON/OFF制御、各加圧ポンプ25m,25nを駆動する駆動用モータ25sの駆動制御などを行うための信号などである。
また、ブレーキ制御装置29は、上記入力信号や出力信号の入出力を行う入出力部(I/O)29aと、処理部29bと、記憶部29cとにより構成されている。処理部29bは、メモリおよびCPU(Central Processing Unit)により構成されている。処理部29bは、少なくとも要求制動力設定部29dと、加圧制動力設定部29eと、要求回生制動力設定部29fと、加圧圧力設定部29gと、バルブ開度制御部29hと、ポンプ駆動制御部29iとを有している。処理部29bは、制動装置1の制御方法などに基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、制動装置1の制御方法、特に制動装置1の制御方法などを実現させるものであっても良い。
また、記憶部29cは、記憶手段であり、FDRV−PMCマップなどの各種マップが予め記憶されている。なお、記憶部29cは、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ROM(Read Only Memory)のような読み出しのみが可能なメモリ、あるいはRAM(Random Access Memory)のような読み書きが可能なメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
FDRV−PMCマップは、図3に示すように、要求制動力FDRVとマスタシリンダ圧PMCとに基づいたものであり、要求制動力FDRVとマスタシリンダ圧PMCとの対応関係を示すものである。FDRV−PMCマップでは、マスタシリンダ圧PMCの増加に伴い、要求制動力FDRVが増加して設定されるように設定されている。なお、実施の形態では、要求制動力FDRVをFDRV−PMCマップおよび検出されたマスタシリンダ圧PMCに基づいて設定するが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、要求制動力FDRVとマスタシリンダ圧PMCと負圧PVとに基づいたFDRV−PMC−PVマップ、検出されたマスタシリンダ圧PMCおよび負圧センサ23aにより検出される負圧PVに基づいて設定しても良い。FDRV−PMC−PVマップは、負圧PVの低下に伴い、同一マスタシリンダ圧PMCにおいて要求制動力FDRVが増加して設定されるように設定されている。
処理部29bの要求制動力設定部29dは、要求制動力設定手段であり、運転者の制動要求に基づいた要求制動力FDRVを設定するものである。要求制動力設定部29dは、基本的には、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCと、FDRV−PMCマップとに基づいて要求制動力FDRVを設定するものである。
処理部29bの加圧制動力設定部29eは、加圧制動力設定手段であり、上記要求制動力設定部29dにより設定された要求制動力FDRVに基づいて加圧制動力FPSMを設定するものである。実施の形態では、加圧制動力設定部29eは、要求制動力設定部29dにより今回設定された要求制動力FDRV(N)から、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCに基づいて設定される油圧ブレーキ装置2が今回発生する操作圧力制動力、すなわちマスタ圧制動力FPMC(N)と、今回の実効回生制動力Debt(N)と、加圧制動力設定部29eにより今回設定された不感帯領域PUDZ(N)とを引いた値を今回の加圧制動力FPSM(N)として設定するものである(FPSM(N)=FDRV(N)−FPMC(N)−Debt(N)−PUDZ(N))。
ここで、不感帯領域PUDZとは、要求回生制動力設定部29fによる要求回生制動力Rebtの設定から、回生制動装置3が要求回生制動力Rebtに基づいて回生制動を行った際に実際に実効回生制動力Debtが発生するまでの時差に応じたものである。要求回生制動力設定部29fにより設定された要求回生制動力Rebtに基づいて回生制動装置3が回生制動を行った結果、実際に回生制動装置3により実効回生制動力Debtが発生するまでには、時差がある。この時差をLとし、実施の形態にかかる制動装置1の制御周期をMとするとK(=L/M)回前に要求回生制動力設定部29fにより設定された要求回生制動力Rebt(N−K)に基づいて回生制動装置3が回生制動を行うことで発生した実効回生制動力Debtが現在、回生制動装置3が発生している今回の実効回生制動力Debt(N)となる。実施の形態では、加圧制動力設定部29eは、今回の要求制動力FDRV(N)に基づいて回生制動装置3により今回発生することが可能な可能回生制動力FNOREST(N)から今回の実効回生制動力Debt(N)を発生するために設定された事前要求回生制動力Rebt(N−K)を引いた値を今回の不感帯領域PUDZ(N)として設定する(PUDZ(N)=FNOREST(N)−Rebt(N−K))。つまり、不感帯領域PUDZは、要求回生制動力に基づいて回生制動装置3が回生制動を行った際に、実際に実効回生制動力が発生するまでの時差(制御周期でK回)基づいて設定される。なお、加圧制動力設定部29eは、要求制動力設定部29dにより今回設定された要求制動力FDRV(N)から、今回のマスタ圧制動力FPMC(N)と、加圧制動力設定部29eにより前回設定された加圧制動力FPSM(N−1)とを引いた値を回生制動装置3により今回発生することが可能な可能回生制動力FNOREST(N)として設定する(FNOREST(N)=FDRV(N)−FPMC(N)−FPSM(N−1)。なお、加圧制動力設定部29eは、回生制動装置3により回生制動が行えない場合は、不感帯領域PUDZ(N)を0に設定する。
処理部29bの要求回生制動力設定部29fは、要求回生制動力設定手段であり、回生制動装置3に回生制動を行わせることで発生させようとする要求回生制動力Rebtを設定するものである。要求回生制動力設定部29fは、上記要求制動力設定部29dにより今回設定された要求制動力FDRV(N)と、圧力制動力、すなわち今回のマスタ圧制動力FPMC(N)と加圧制動力設定部29eにより今回設定された加圧制動力FPSM(N)との合計制動力との差を今回の要求回生制動力Rebt(N)として設定するものである(Rebt(N)=FDRV(N)−FPMC(N)−FPSM(N))。
処理部29bの加圧圧力設定部29gは、加圧圧力設定手段であり、上記加圧制動力設定部29eにより設定された加圧制動力FPSMに基づいて加圧圧力PSMを設定するものである。つまり、加圧圧力設定部29gは、運転者によるブレーキペダル21の操作に応じた要求制動力FDRVに基づいて加圧圧力PSMを設定するものである。加圧圧力設定部29gは、上記加圧制動力設定部29eにより今回設定された加圧制動力FPSM(N)を油圧ブレーキ装置2により発生することができる値を今回の加圧圧力PSM(N)として設定する。
処理部29bのバルブ開度制御部29hは、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行うものである。バルブ開度制御部29hは、上記加圧圧力設定部29gにより設定された加圧圧力PSMに基づいて指令電流値Iを設定し、設定された指令電流値Iに基づいて各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行うものである。
処理部29bのポンプ駆動制御部29iは、駆動用モータ25sを駆動制御することで、各加圧ポンプ25m,25nを駆動するものである。つまり、加圧手段は、運転者によるブレーキペダル21の操作に応じた要求制動力FDRVに基づいて加圧制動力FPSMが設定され、設定された加圧制動力FPSMに基づいて設定された加圧圧力PSMに基づいてブレーキオイルを加圧して、ブレーキオイルに設定された加圧圧力PSMを付与する。
回生制動装置3は、インラインシステムを構成するものであり、回生制動手段である。回生制動装置3は、回生制動力を発生し回生制動を行うものである。回生制動装置3は、要求回生制動力設定部29fにより設定された要求回生制動力Rebtに基づいて回生制動力を発生するものである。つまり、回生制動装置3は、要求制動力FDRVと、圧力制動力、すなわちマスタ圧制動力FPMCと加圧制動力FPSMとの合計制動力との差を回生制動力として発生するものである。回生制動装置3は、モータジェネレータ31と、インバータ32と、バッテリ33と、モータジェネレータ制御装置34と、バッテリ制御装置35とにより構成されている。
モータジェネレータ31は、ジェネレータとして機能するとともに、モータとしても機能するものであり、例えば同期発電電動機である。モータジェネレータ31は、車軸と連結されており、モータとして機能する場合に車軸を介して車軸に取り付けられている車輪に回転力を付与し、ジェネレータとして機能する場合に車輪の回転力に基づいて車軸に回生制動力を発生する。モータジェネレータ31は、インバータ32を介してバッテリ33と接続されている。モータジェネレータ31は、バッテリ33から電力が供給され、回転駆動することでモータとして機能することができるとともに、回生制動を行い、発電した電力をバッテリ33に蓄電することでジェネレータとして機能することができる。モータジェネレータ31は、モータジェネレータ制御装置34に接続されている。ここで、モータジェネレータ制御装置34は、インバータ32を介して、モータジェネレータ31をモータとして機能させる駆動制御、あるいはモータジェネレータ31をジェネレータとして機能させる回生制動制御を行うものである。モータジェネレータ制御装置34は、ハイブリッド制御装置4に接続されており、ハイブリッド制御装置4からの駆動制御、あるいは要求回生制動力Rebtに基づいた回生制動制御の指示に応じて、インバータ32のスイッチング制御を行う。なお、ハイブリッド制御装置4には、モータジェネレータ制御装置34を介してモータジェネレータ31の回転数や、モータジェネレータ31への相電流値などが入力される。
また、バッテリ33は、バッテリ制御装置35に接続されており、バッテリ制御装置35により管理されている。バッテリ制御装置35は、充放電電流、バッテリ温度などに基づいて残容量SOC、入出力制限などを算出するものである。バッテリ制御装置35は、ハイブリッド制御装置4に接続されており、残容量SOCなどがハイブリッド制御装置4に出力される。
ハイブリッド制御装置4は、図示しないハイブリッド車両を総合的に運転制御するものである。ハイブリッド制御装置4は、ブレーキ制御装置29、モータジェネレータ制御装置34、図示しない内燃機関を運転制御するエンジン制御装置、上記バッテリ制御装置35、内燃機関の駆動力を車輪に伝達する変速機を制御する図示しない変速機制御装置などと接続されている。なお、ハイブリッド制御装置4には、図示しないイグニッションスイッチのON/OFF、図示しないシフトレバーのシフトポジション、図示しないアクセルペダルのアクセル開度、図示しないハイブリッド車両の車速などがハイブリッド車両に備えられたセンサから入力される。また、ハイブリッド制御装置4は、モータジェネレータ制御装置34を介して入力されたモータジェネレータ31の回転数や、モータジェネレータ31への相電流値などに基づいて、現在、回生制動装置3が発生している実効回生制動力Debt(N)を算出する。
次に、実施の形態にかかる制動装置1の制御方法、特に、制動装置1により発生する制動力の制御方法について説明する。図4は、実施の形態にかかる制動装置の制御方法のフローを示す図である。なお、制動装置1の制御方法は、制動装置1の制御周期、例えば数〜数十msecごとに行われる。
まず、ブレーキ制御装置29の処理部29bは、同図に示すように、制動要求中であるか否かを判定する(ステップST1)。ここでは、処理部29bは、例えば、ブレーキペダル21の踏み込みを検出する図示しない踏力検出センサにより、運転者によりブレーキペダル21の踏み込みがあったか否かを検出することで、運転者による制動要求があったか否かを判定する。なお、処理部29bは、制動要求中でない、すなわち運転者による制動要求がないと判定する(ステップST1否定)。
次に、処理部29bは、運転者による制動要求があったと判定される(ステップST1肯定)と、今回のマスタシリンダ圧PMC(N)、今回の実効回生制動力Debt(N)、前回要求制動力FDRV(N−1)、前回加圧制動力FPSM(N−1)、事前要求回生制動力Rebt(N−K)、シフトポジション、残容量SOCを取得する(ステップST2)。ここでは、処理部29bは、マスタシリンダ圧センサ24により検出され、ブレーキ制御装置29に出力された操作圧力である今回のマスタシリンダ圧PMC(N)を取得する。また、処理部29bは、上記ハイブリッド制御装置4からブレーキ制御装置29に出力された今回の実効回生制動力Debt(N)を取得する。また、処理部29bは、前回の制御周期で要求制動力設定部29dにより設定された前回要求制動力FDRV(N−1)を取得する。また、処理部29bは、前回の制御周期で加圧制動力設定部29eにより設定された前回加圧制動力FPSM(N−1)を取得する。また、処理部29bは、図示しないシフトポジションセンサにより検出され、ハイブリッド制御装置4を介してブレーキ制御装置29に出力されたシフトポジションを取得する。また、処理部29bは、ハイブリッド制御装置4を介してブレーキ制御装置29に出力された残量SOCを取得する。
次に、要求制動力設定部29dは、今回の要求制動力FDRV(N)を設定する(ステップST3)。ここでは、要求制動力設定部29dは、上記今回検出されたマスタシリンダ圧PMC(N)と、図3に示すFDRV−PMCマップとに基づいて、運転者の制動要求に応じた今回の要求制動力FDRV(N)を設定する。
次に、処理部29bは、図5に示すように、マスタシリンダ圧PMCに基づいて今回のマスタ圧制動力FPMC(N)を設定する(ステップST4)。ここでは、処理部29bは、今回検出されたマスタシリンダ圧PMC(N)と、下記の式(1)とに基づいて今回のマスタ圧制動力FPMC(N)を設定する。ここで、KFは、左右前輪に対応するホイールシリンダ26a,26dにそれぞれ作用するホイールシリンダ圧PWCから各ホイールシリンダ26a,26dの制動力を導き出すための変換係数である。ここで、KRは、左右後輪に対応するホイールシリンダ26b,26cにそれぞれ作用するホイールシリンダ圧PWCから各ホイールシリンダ26b,26cの制動力を導き出すための変換係数である。
FPMC(N)=2×PMC(N)×(KF+KR) …(1)
次に、処理部29bは、シフトポジションがDレンジであるか否かを判定する(ステップST5)。ここでは、処理部29bは、図示しないシフトポジションセンサにより検出されたシフトポジションがDレンジであるか否かを判定する。
次に、処理部29bは、シフトポジションがDレンジであると判定する(ステップST5肯定)と、回生制動装置3が異常であるか否かを判定する(ステップST6)。ここでは、処理部29bは、例えば、ハイブリッド制御装置4がモータジェネレータ制御装置34から出力された情報に基づいて回生制動装置3が回生制動を行うことができない際に、ブレーキ制御装置29に出力される情報に基づいて判定する。
次に、処理部29bは、回生制動装置3が異常でないと判定する(ステップST6否定)と、残容量SOCがフルであるか否かを判定する(ステップST7)。ここでは、処理部29bは、バッテリ33がフル充電されているか否かを判定する。
次に、処理部29bは、残容量SOCがフルでないと判定する(ステップST7否定)と他の制御状態であるか否かを判定する(ステップST8)。ここでは、処理部29bは、実施の形態にかかる制動装置1の制御方法と異なる制御方法、例えば図示しないハイブリッド車両の低速時に実施の形態にかかる制動装置1の制御方法にすり替えて行われる制御方法により制動装置1を制御中であるか否かを判定する。
次に、処理部29bの加圧制動力設定部29eは、処理部29bにより他の制御状態でないと判定する(ステップST8否定)と、要求制動力変化量ΔFDRVが0以上であるか否かを判定する(ステップST9)。ここでは、加圧制動力設定部29eは、要求制動力変化量ΔFDRV、すなわち今回の制御周期で設定された要求制動力FDRV(N)と前回の制御周期で要求制動力設定部29dにより設定された前回要求制動力FDRV(N−1)との差(ΔFDRV=FDRV(N)−FDRV(N−1))に基づいて、要求制動力FDRV(N)が保持状態あるいは増加傾向のいずれかであるか否かを判断する。
次に、加圧制動力設定部29eは、要求制動力変化量ΔFDRVが0以上であると判定すると(ステップST9肯定)、可能回生制動力FNORESTを設定する(ステップST10)。ここでは、加圧制動力設定部29eは、今回の要求制動力FDRV(N)から、今回のマスタ圧制動力FPMC(N)と、取得した前回の加圧制動力FPSM(N−1)とを引いた値を回生制動装置3により今回発生することが可能な可能回生制動力FNOREST(N)として設定する(下記の式(2)参照)。
FNOREST(N)=FDRV(N)−FPMC(N)−FPSM(N−1)…(2)
次に、加圧制動力設定部29eは、不感帯領域PUDZを設定する(ステップST11)。ここでは、加圧制動力設定部29eは、今回の可能回生制動力FNOREST(N)から取得された事前要求回生制動力Rebt(N−K)を引いた値を今回の不感帯領域PUDZ(N)として設定する(下記の式(3)参照)。
PUDZ(N)=FNOREST(N)−Rebt(N−K) …(3)
次に、加圧制動力設定部29eは、加圧制動力FPSMを設定する(ステップST12)。ここでは、加圧制動力設定部29eは、今回の要求制動力FDRV(N)から、今回のマスタ圧制動力FPMC(N)と、今回の実効回生制動力Debt(N)と、今回の不感帯領域PUDZ(N)とを引いた値を今回の加圧制動力FPSM(N)として設定する(下記の式(4)参照)。
FPSM(N)=FDRV(N)−FPMC(N)−Debt(N)−PUDZ(N)…(4)
ここで、上記式(2)、(3)、(4)により展開すると、加圧制動力設定部29eにより今回設定される加圧制動力FPSM(N)は、式(5)のようになる。
FPSM(N)=FDRV(N)−FPMC(N)−Debt(N)−PUDZ(N)
=FDRV(N)−FPMC(N)−Debt(N)−((FDRV(N)−FPMC(N)−FPSM(N−1))−Rebt(N−K))
=Rebt(N−K)−Debt+FPSM(N−1) …(5)
つまり、今回の加圧制動力FPSM(N)は、事前要求回生制動力Rebt(N−K)から今回の実効回生制動力Debt(N)を引いた値に前回加圧制動力FPSM(N−1)を加えた値である。従って、加圧制動力設定部29eは、要求制動力FDRVが保持状態あるいは増加傾向である場合に、加圧手段が発生する加圧圧力PSMが少なくとも維持されるように、少なくとも前回加圧制動力FPSM(N−1)を維持するように、今回の加圧制動力FPSM(N)を設定する。
次に、処理部29bの要求回生制動力設定部29fは、要求回生制動力Rebtを設定する(ステップST13)。ここでは、要求回生制動力設定部29fは、今回の要求制動力FDRV(N)から、今回のマスタ圧制動力FPMC(N)と今回の加圧制動力FPSM(N)とを引いた値を今回の要求回生制動力Rebt(N)として設定する(Rebt(N)=FDRV(N)−FPMC(N)−FPSM(N))。なお、要求回生制動力設定部29fは、設定された今回の要求回生制動力Rebt(N)をハイブリッド制御装置4に送信する。ハイブリッド制御装置4は、今回の要求回生制動力Rebt(N)と、モータジェネレータ31の回転数と、バッテリ33の残容量SOCとに基づいて、回生制動装置3が実際に発生することができる実効回生制動力Debtを設定し、モータジェネレータ制御装置34に送信する。モータジェネレータ制御装置34は、今回の実効回生制動力Debt(N)に基づいてインバータ32のスイッチング制御を行うことで、モータジェネレータ31に対して今回の実効回生制動力Debt(N)に基づいた回生制動制御を行い、回生制動装置3により今回の実効回生制動力Debt(N)を発生させる。
次に、加圧圧力設定部29gは、加圧圧力PSMを設定する(ステップST14)。ここでは、加圧圧力設定部29gは、加圧制動力設定部29eにより設定された今回の加圧制動力FPSM(N)と、下記の式(6)とに基づいて、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび各加圧ポンプ25m、25nによりブレーキオイルに付与される今回の加圧圧力PSM(N)を設定する。今回設定される加圧圧力PSM(N)は、今回の加圧制動力FPSM(N)が少なくとも前回加圧制動力FPSM(N−1)を維持するように設定されているので、少なくとも前回加圧圧力PSM(N−1)を維持した値に設定される。
PSM(N)=FPSM(N)/2/(KF+KR) …(6)
次に、ポンプ駆動制御部29iは各ポンプ25m,25nの駆動制御を行い、バルブ開度制御部29hは各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行う(ステップST15)。ここで、ポンプ駆動制御部29iは、各加圧ポンプ25m,25nを常時決められた回転数で駆動し、一定の吐出量を保つように駆動制御する。つまり、ポンプ駆動制御部29iは、各加圧ポンプ25m,25nを常時決められた回転数で駆動し、一定の吐出量を保つように、各加圧ポンプ25m,25nを駆動する駆動用モータ25sを駆動制御する。バルブ開度制御部29hは、今回設定された加圧圧力PSM(N)と図示しないPSM−Iマップとに基づいて、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行うための指令電流値Iを設定する。バルブ開度制御部29hは、設定された指令電流値Iに基づいて各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行う。各加圧ポンプ25m,25nが一定の吐出量を保つように駆動制御され、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bが開度制御されることで、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの下流側であるホイールシリンダ圧PWCが各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの上流側であるマスタシリンダ圧PMCに差圧である加圧圧力PSM(N)との和となる。つまり、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧PWCは、マスタシリンダ圧PMCと少なくとも前回加圧圧力PSM(N−1)を維持する今回の加圧圧力PSM(N)との合計圧力となる。従って、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧PWCにより発生する圧力制動力は、マスタシリンダ圧PMCにより今回発生するマスタ圧制動力FPMC(N)と今回の加圧圧力PSM(N)により今回発生する加圧制動力FPSM(N)との合計となる。
以上のように、実施の形態にかかる制動装置1では、今回設定された要求制動力FDRV(N)と、圧力制動力との差、すなわち今回設定された要求制動力FDRV(N)から今回設定されたマスタ圧制動力FPMC(N)および今回設定された加圧制動力FPSM(N)を減算した今回の要求回生制動力Rebt(N)に基づいた今回の実効回生制動力Debt(N)を回生制動装置3が発生することで、回生制動を行う。つまり、加圧手段がブレーキオイルに今回の加圧圧力PSM(N)を付与することで発生する今回の加圧制動力FPSM(N)により今回の要求制動力FDRV(N)を維持しようとすることができる。従って、例えば運転者がブレーキペダル21の踏み込みを維持あるいはさらに踏み込んでいる状態、すなわち今回の要求制動力FDRV(N)が保持状態あるいは増加傾向では、今回の加圧制動力FPSM(N)を前回加圧制動力FPSM(N−1)以上とし、加圧手段によるブレーキオイルの加圧を低減しないので、ブレーキペダル21に戻り感が発生することを抑制できる。これにより、ペダルフィーリングの悪化を抑制することができる。
また、今回設定される加圧圧力PSM(N)は、回生制動装置3により今回発生することが可能な可能回生制動力FNOREST(N)から取得された事前要求回生制動力Rebt(N−K)を引いた値である不感帯領域PUDZに基づいて減少されている。従って、加圧手段によるブレーキオイルの不要な加圧を抑制することができる。これにより、今回の加圧制動力FPSM(N)の増加を抑制することができるので、今回の要求回生制動力Rebt(N)の減少を抑制でき、回生制動装置3が回生制動を行う際の回収率の低下を抑制することができる。
なお、加圧制動力設定部29eは、シフトポジションがDレンジでないと判定(ステップST5否定)、回生制動装置3が異常であると判定(ステップST6肯定)、残容量SOCがフルであると判定(ステップST7肯定)、他の制御状態であると判定(ステップST8肯定)あるいは要求制動力変化量ΔFDRVが0未満であると判定(ステップST9否定)と、不感帯領域PUDZを0に設定する(ステップST16)。ここでは、加圧制動力設定部29eは、例えば、回生制動装置3により回生制動が行えない場合や、回生制動装置3による回生制動を行わない場合は、加圧制動力FPSM(N)に対して不感帯領域PUDZ(N)を設定しない(PUDZ=0)。
次に、加圧制動力設定部29eは、加圧制動力FPSMを設定する(ステップST12)。ここでは、加圧制動力設定部29eは、不感帯領域PUDZを0に設定するので、今回の要求制動力FDRV(N)から、今回のマスタ圧制動力FPMC(N)と、今回の実効回生制動力Debt(N)とを引いた値を今回の加圧制動力FPSM(N)として設定する。
次に、処理部29bの要求回生制動力設定部29fは、要求回生制動力Rebtを設定する(ステップST13)。ここでは、要求回生制動力設定部29fは、今回の要求制動力FDRV(N)から、今回のマスタ圧制動力FPMC(N)と今回の加圧制動力FPSM(N)とを引いた値、すなわち不感帯領域PUDZが0に設定されているので、今回の実効回生制動力Debt(N)を今回の要求回生制動力Rebt(N)として設定する。
次に、加圧圧力設定部29gは、加圧圧力PSMを設定する(ステップST14)。次に、ポンプ駆動制御部29iは各加圧ポンプ25m,25nの駆動制御を行い、バルブ開度制御部29hは各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行う(ステップST15)。
以上のように、実施の形態にかかる制動装置1では、回生制動装置3により回生制動が行えない場合や、回生制動装置3による回生制動を行わない場合、制動装置1は、加圧手段によりブレーキオイルに加圧圧力PSMを付与することで、要求制動力FDRV(N)を達成する。