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、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や、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など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。
[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(以下、単に「HV車両」と称する)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、圧力制動手段であり、作動流体であるブレーキオイルの圧力によ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、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。
ここで、実施の形態にかかる制動装置1では、後述するブレーキ制御装置29により設定される運転者によるブレーキペダル21の操作に基づいた要求制動力BF*に対してマスタ圧制動力が小さく発生するように設定されている。具体的には、油圧ブレーキ装置2は、マスタ圧制動力のみにより、十分な制動力をHV車両に作用させることができるように設定されている。
ブレーキペダル21は、運転者が図示しないHV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の操作により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Pp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Pp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I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Pp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Pp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Pp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との差圧を加圧圧力Pp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Pp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、HV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により圧力制動力を発生するものである。ここで、ホイールシリンダ圧PWCは、加圧手段によりブレーキオイルが加圧されていない場合はマスタシリンダ圧PMCとなり、加圧手段によりブレーキオイルが加圧されている場合はマスタシリンダ圧PMCと加圧圧力Ppとの合計圧力となる。HV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PWC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に同一の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HV車両に作用させるものである。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HV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BTK、ストロークセンサ21aにより検出されたストローク量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回生要求制動力BFr*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、回生要求制動力設定部29eと、加圧圧力制動力設定部29fと、加圧圧力設定部29gと、予測部29h、バルブ開度制御部29iと、ポンプ駆動制御部29k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、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。
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、運転者によるブレーキペダル21の操作に基づいた要求制動力BF*を設定するものである。要求制動力設定部29dは、実施の形態では、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、ストロークセンサ21aにより検出されたストローク量STと、負圧センサ23aにより検出された負圧PVと、記憶部29cに予め記憶されているマップ(マスタシリンダ圧PMCと、ストローク量STと、負圧PVと、要求制動力BF*との関係を示すマップ)とに基づいて要求制動力BF*を設定するものである。なお、要求制動力設定部29dは、運転者によるブレーキペダル21の操作に基づいて要求制動力BF*を設定すれば良いので、マスタシリンダ圧PMCあるいはストローク量STの少なくとも一方に基づいて要求制動力BF*を設定すれば良い。なお、要求制動力BF*の設定方法は、既に公知であるので、具体的な設定方法を省略する。
処理部29bの回生要求制動力設定部29eは、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回生要求制動力BFr*を設定するものである。実施の形態では、回生要求制動力設定部29eは、上記要求制動力設定部29dにより設定された要求制動力BF*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が発生する操作圧力制動力(マスタ圧制動力)BFpmcを引いた値を回生要求制動力BFr*として設定するものである(BFr*=BF*−BFpmc)。つまり、回生要求制動力設定部29eは、要求制動力BF*と操作圧力制動力BFpmcとの差分を回生要求駆動力BFr*として設定するものである。
処理部29bの加圧圧力制動力設定部29fは、上記要求制動力設定部29dにより設定された要求制動力BF*に基づいて加圧圧力制動力BFppを設定するものである。実施の形態では、加圧圧力制動力設定部29fは、要求制動力設定部29dにより設定された要求制動力BF*から、現在の実効回生制動力BTKおよび操作圧力制動力BFpmcを引いた値を加圧圧力制動力BFppとして設定するものである(BFpp=BF*−BTK−BFpmc)。つまり、加圧圧力制動力設定部29fは、回生要求制動力BFr*と回生要求制動力BFr*に基づいて回生制動装置3が実際に回生制動を行った際の実効回生制動力BTKとの加圧可能差分を加圧圧力制動力BFppとして設定するものである。
処理部29bの加圧圧力設定部29gは、上記加圧圧力制動力設定部29fにより設定された加圧圧力制動力BFppに基づいて加圧圧力Pp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BF*に基づいて加圧圧力Ppを設定するものである。加圧圧力設定部29gは、上記加圧圧力制動力設定部29fにより今回設定された加圧圧力制動力BFpp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加圧圧力Ppとして設定する。
処理部29bの予測部29hは、予測手段であり、回生要求制動力BFr*と実効回生制動力BTKとの差分、すなわち加圧可能差分の減少を予測するものである。つまり、予測部29hは、要求制動力設定部29dにより設定された要求制動力BF*から現在の実効回生制動力BTKおよび操作圧力制動力BFpmcを引いた値、すなわち加圧手段によりブレーキオイルを加圧することで発生することが可能な加圧圧力制動力BFppの減少を予測するものである。予測部29hは、実施の形態では、車速Vに基づいて加圧可能差分の減少を予測するものである。図5に示すように、回生制動装置3により回生制動を行うことで発生する回生制動力は、回生電力量が一定であると、車速の減少に伴って上昇し、一定となり、減少する。つまり、要求制動力BF*が一定の場合、すなわち運転者によるブレーキペダル21の操作が一定である場合では、回生制動力が一定あるいは減少する車速以下であれば、車速が変化しても回生制動力(実効回生制動力BTK)が増加することがないので、加圧可能差分が減少することはない。従って、予測部29hは、所定値Voを回生制動力が一定あるいは減少する車速に設定することで、車速センサ5により検出された車速Vが所定値以下であることで、加圧可能差分が減少すると予測することができる。
処理部29bのバルブ開度制御部29i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29iは、上記加圧圧力設定部29gにより設定された加圧圧力Pp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29k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BF*に基づいて加圧圧力制動力BFppが設定され、設定された加圧圧力制動力BFppに基づいて設定された加圧圧力Pp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Pp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、回生制動を行うものである。回生制動装置3は、回生要求制動力設定部29eにより設定された回生要求制動力BFr*に基づいて回生制動を行い、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BF*と、操作圧力制動力、すなわちマスタ圧制動力BFpmcとの差分の範囲内で回生制動力を発生するものである。回生制動装置3は、図1に示すように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、すなわち力行することでモータとして機能することができ、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力行制御、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からの力行制御、あるいは回生要求制動力BFr*に基づいた回生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、バッテリの状態を監視するものである。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、バッテリ電流値、バッテリ温度、バッテリ電圧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、HV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は、車速センサ5と接続されており、車速センサ5により検出されたHV車両の車速Vが入力される。また、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などがHV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が実際に回生制動を行った際の実効回生制動力BTKを算出する。なお、回生要求制動力BFr*と実効回生制動力BTKとが異なる場合がある。これは、回生制動装置3は、回生要求制動力BFr*に基づいて回生制動制御を行おうとしても、モータジェネレータ31の回転数およびバッテリ33の残容量SOCなどに応じて、発生することができる回生制動力が決定されるためである。
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3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。図4は、操作圧力制動力と、実行回生制動力と、加圧圧力制動力との関係を示す図である。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、図3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)と、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
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、ストローク量ST、マスタシリンダ圧PMC、負圧PV、実効回生制動力BTK、車速Vを取得する(ステップST2)。ここでは、処理部29bは、ストロークセンサ21aにより検出され、ブレーキ制御装置29に出力されたストローク量STを取得する。また、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マスタシリンダ圧PMCを取得する。また、処理部29bは、負圧センサ23aにより検出され、ブレーキ制御装置29に出力された負圧PV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に出力された実効回生制動力BTKを取得する。また、処理部29bは、車速センサ5により検出され、ブレーキ制御装置29に出力された車速Vを取得する。
次に、要求制動力設定部29dは、要求制動力BF*を算出する(ステップST3)。ここでは、要求制動力設定部29dは、取得されたマスタシリンダ圧PMC、ストローク量ST、負圧PVと記憶部29cに予め記憶されているマップとに基づいて、運転者のブレーキペダル21の操作に基づいた要求制動力BF*を算出し、設定する。
次に、処理部29bの加圧圧力制動力設定部29fは、操作圧力制動力BFpmcを算出する(ステップST4)。ここでは、加圧圧力制動力設定部29fは、実施の形態では、上記取得されたマスタシリンダ圧PMCに変換係数Kを乗算することで、運転者がブレーキペダル21を操作し、マスタシリンダ22によりブレーキオイルに操作圧力であるマスタシリンダ圧が付与されることで発生する踏力による操作圧力制動力BFpmcを算出し、設定する(BFpmc=K×PMC)。なお、変換係数Kは、左右前輪に対応するパラメータ(ブレーキパッド27a、27dの摩擦係数、ブレーキロータ28a、28dの直径、ホイールシリンダ26a、26dのシリンダ断面積)、左右後輪に対応するパラメータ(ブレーキパッド27b、27cの摩擦係数、ブレーキロータ28b、28cの直径、ホイールシリンダ26b、26cのシリンダ断面積)、各車輪に装着されているタイヤの直径などに応じて一意に決定されるものである。
次に、処理部29bは、回生要求制動力BFr*をハイブリッド制御装置4に送信する(ステップST5)。ここでは、まず、処理部29bの回生要求制動力設定部29eは、回生要求制動力Bfr*を算出する。回生要求制動力設定部29eは、要求制動力BF*から操作圧力制動力BFpmcを引いた値を回生要求制動力BFr*として算出し、設定する(BFr*=BF*−BFpmc)。そして、処理部29bは、回生要求制動力算出部29eにより設定された回生要求制動力BFr*をハイブリッド制御装置4に送信し、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に送信する。モータジェネレータ制御装置34は、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に対して回生要求制動力に基づいた回生制動制御を行う。
次に、処理部29bの予測部29hは、取得された車速Vが所定値Vo以下であるか否かを判定する(ステップST6)。ここでは、予測部29hは、取得された車速Vが所定値Vo以下であるか否かを判定することで、回生要求制動力BFr*と実効回生制動力BTKとの加圧可能差分が減少すると予測されるか否かを判定する。
次に、処理部29bは、予測部29hにより取得された車速Vが所定値Voを超えると判定する(ステップST6否定)と、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。つまり、処理部29bは、加圧可能差分が減少すると予測されると、加圧手段により加圧圧力Ppをブレーキオイルに付与しない。従って、図4に示すように、運転者によりブレーキペダル21の操作が行われ、HV車両の制動装置1による制動開始から車速Vが所定値Vo以下となるまでは、設定された要求制動力BFr(同図一点鎖線)の制動力を発生するために加圧可能差分の加圧圧力制動力BFpp(同図斜線に示す領域)を加圧手段により発生させない。つまり、HV車両の制動装置1による制動開始から車速Vが所定値Voとなるまでは、設定された要求駆動力BF*よりも低い制動力が発生し、HV車両に作用することとなる。
また、加圧圧力制動力設定部29fは、図3に示すように、予測部29hにより取得された車速Vが所定値Vo以下であると判定する(ステップST6肯定)と、加圧圧力制動力BFppを算出する(ステップST7)。ここでは、加圧圧力制動力設定部29fは、設定された要求制動力BF*から取得された実行回生制動力BTKおよび設定された操作圧力制動力BFpmcを引いた値を加圧圧力制動力BFppとして算出し、設定する(BFpp=BF*−BTK−BFpmc)。
次に、加圧圧力設定部29gは、加圧圧力Ppを算出する(ステップST8)。ここでは、加圧圧力設定部29gは、実施の形態では、上記設定された加圧圧力制動力BFppに上記変換係数Kを除算することで、加圧圧力Ppを算出し、設定する(Pp=BFpp/K)。つまり、加圧圧力設定部29gは、加圧可能差分である加圧圧力制動力BFppに基づいて加圧圧力Ppを算出する。
次に、ポンプ駆動制御部29k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29i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ST9)。ここで、ポンプ駆動制御部29k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29k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29iは、設定された加圧圧力Ppと記憶部29cに予め記憶されているマップ(加圧圧力Ppと指令電流値Iとの関係を示すマップ)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29i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Ppとの和となる。つまり、ブレーキオイルに加圧圧力Ppが付与されることで、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と加圧圧力Pp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、操作圧力であるマスタシリンダ圧PMCにより発生する操作圧力制動力BFpmcと加圧圧力Ppにより発生する加圧圧力制動力BFppとの合計となる。従って、図4に示すように、車速Vが所定値Vo以下となったあとは、設定された要求制動力BF*の制動力を発生するために加圧可能差分の加圧圧力制動力BFppを加圧手段により発生させることができる。従って、車速Vが所定値Vo以下となったあと(例えば、HV車両の車両停止までに)は、加圧可能差分があると、設定された要求制動力BF*となるように加圧圧力制動力BFppが加圧手段により発生する。
以上のように、実施の形態にかかる制動装置1では、予測部29hにより回生要求制動力BFr*と実効回生制動力BTKとの加圧可能差分が減少すると予測されると、加圧可能差分、すなわち加圧圧力制動力BFppを発生しない。つまり、加圧可能差分が減少すると予測される場合は、実効回生制動力が増加することで発生している加圧圧力制動力BFppを減少させることはない。従って、加圧可能差分が減少すると予測される場合は、加圧圧力Ppを低減することはないので、リザーバ22aにブレーキオイルが戻ることはない。従って、運転者によるブレーキペダル21の操作時、特に運転者によるブレーキペダル21の踏み込み量を一定、すなわち運転者によるブレーキペダル21の操作が一定の状態におけるブレーキペダル21に戻り感の発生を抑制でき、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、実施の形態にかかる制動装置1では、加圧可能差分が減少すると予測される場合は、加圧圧力制動力BFppを発生するために、各加圧ポンプ25m,25nを駆動しない。従って、ブレーキオイルを加圧する頻度を低減でき、耐久性を向上することができる。
なお、上記実施の形態の制動装置1では、予測部29hは、車速に基づいて加圧可能差分の減少を予測するが本発明はこれに限定されるものではない。予測部29hは、例えば、回生電力量に基づいて加圧可能差分の減少を予測しても良い。図5に示すように、回生制動装置3により回生制動を行うことで発生する回生制動力は、回生電力量が一定であると、車速の減少に伴って上昇する。つまり、要求制動力BF*が一定の場合、すなわち運転者によるブレーキペダル21の操作が一定である場合では、車速の減少に伴い回生電力量が減少しないと、回生制動力(実効回生制動力)が増加する。従って、車速Vが低下した際に回生電力量が減少すれば、車速が低下しても回生制動力(実効回生制動力)が増加することが抑制され、加圧可能差分の減少が抑制される。上記ステップST7において、予測部29hが車速Vが低下した際にハイブリッド制御装置4により算出された回生電力量が減少しないと判定し、加圧可能差分が減少すると予測されると、加圧圧力制動力設定部29fが加圧圧力制動力BFppを算出しても良い。
また、上記実施の形態の制動装置1において、制御周期ごとに加圧圧力制動力設定部29fにより加圧圧力制動力BFppを設定し、予測部29hが前回設定された加圧圧力制動力BFppに対して今回設定された加圧圧力制動力BFppが減少するか否かを判定して良い。上記ステップST7において、予測部29hが前回設定された加圧圧力制動力BFppに対して今回設定された加圧圧力制動力BFppが減少しないと判定し、加圧可能差分が減少すると予測されると、加圧圧力制動力設定部29fが加圧圧力制動力BFppを算出しても良い。