JP5251248B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置に関する。

近年、車両における制動装置として、車両の走行状況に応じて最適な制動力を車両に与えるよう各車輪の制動力を制御する電子制御ブレーキシステムが多く採用されている。たとえば、特許文献１には、回生による制動力と液圧による制動力とを併用して要求制動力を発生させる回生協調制御モードと、車両が停車している場合に、レギュレータ圧がホイールシリンダに伝達されて各車輪に制動力が付与されるＲｅｇ増モードと、ブレーキ制御装置に何らかの異常が検出された場合に、運転者のブレーキ操作量に応じた液圧がホイールシリンダに伝達されて制動力を発生させるハイドロブースタモードの少なくとも３つの制御状態をとることができるブレーキ制御装置が開示されている。

また、特許文献２には、制動力制御手段により制動操作部材に対する運転者の制動操作量に基づき目標制動制御量を演算すると共に、目標制動制御量に基づき各車輪に設けられた制動力発生手段を制御する制動制御モードと、制動操作部材に対する運転者の操作力を制動力発生手段へ伝達させることにより制動力を発生する運転者制動モードとを有する制動制御装置が開示されている。この制動制御装置によれば、制動装置の作動モードが運転者制動モードより制動制御モードへ切り替えられる場合に、各輪の目標制動圧を低減補正し、目標制動圧の低減補正量を漸次低下させることにより、作動モードが運転者制動モードより制動制御モードへ切り替え設定される際の制動圧の急増が防止され、運転者制動モードより制動制御モードへの切り替えを円滑に異和感なく行うことができる。
特開２００７−１３１２４７号公報 特開２００５−２１９６６２号公報

ところで、電子制御ブレーキシステムでは、通常、作動液を蓄圧する動力液圧源が設けられており、動力液圧源とホイールシリンダの中途に設けられた電磁流量制御弁の開度を調整することにより、ホイールシリンダの液圧が運転者のペダル操作量に基づいて演算される目標液圧になるように制御される（このような制御モードを適宜「リニア制御モード」と呼ぶ）。このリニア制御モードで液圧ブレーキの制動制御を行うことにより、回生制動と液圧制動とを併用して所望の制動力を発生させるブレーキ回生協調制御を実行することができる。

電子制御ブレーキシステムにおいては、たとえば停車中のように回生制動力を使用しないときに、リニア制御モードから、ブレーキペダルの操作量に応じて動力液圧源の液圧を調圧するレギュレータからホイールシリンダに作動液を供給する制御モード（このような制御モードを適宜「レギュレータモード」と呼ぶ）への切替が行われる場合がある。リニア制御モードからレギュレータモードに制御モードを切り替えることにより、電磁流量制御弁の動作頻度を低減させることが可能となるので、電磁流量制御弁の耐用期間を向上させることができ、好ましい。

しかしながら、リニア制御モードからレギュレータモードに制御モードの切替を行った場合、切替時のホイールシリンダの液圧とレギュレータの液圧に差があると、制動力が急激に変化して、運転者がブレーキフィーリングに違和感を感じる虞がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、リニア制御モードとレギュレータモードとの間で制御モードの切替を行った際のブレーキフィーリングを向上することができるブレーキ制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ制御装置は、作動液の供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、動力の供給により運転者のブレーキ操作部材の操作から独立して高圧の液圧を発生させ得る動力液圧源と、ブレーキ操作部材の操作量に応じて動力液圧源の液圧を調圧しホイールシリンダに送出するレギュレータと、ブレーキ操作部材の操作から独立してホイールシリンダの液圧を制御し得るホイールシリンダ圧制御系統と、ホイールシリンダ圧制御系統によりホイールシリンダの液圧を制御するリニア制御モードと、レギュレータからホイールシリンダに作動液を供給するレギュレータモードとを含む複数の制御モードから１つを選択して制動力を制御するよう設定されており、リニア制御モードとレギュレータモードとの間で制御モードを切り替える場合には、その切替の前に、ホイールシリンダ圧制御系統によりホイールシリンダの液圧をレギュレータの液圧に近づけるホイールシリンダ圧補正制御を行う制御部とを備える。

この態様によると、リニア制御モードとレギュレータモードとの間で制御モードの切替が行われる前に、ホイールシリンダの液圧がレギュレータの液圧に近づけられるので、ホイールシリンダの液圧とレギュレータの液圧との間に差がある場合であっても、急激に制動力が変化する事態が回避され、ブレーキフィーリングを向上できる。

制御部は、リニア制御モードからレギュレータモードに制御モードを切り替える場合に、その切替の前に上述のホイールシリンダ圧補正制御を行ってもよい。

制御部は、ホイールシリンダ圧補正制御によりホイールシリンダの液圧がレギュレータの液圧に略一致した後に、リニア制御モードとレギュレータモードとの間の制御モードの切替を行ってもよい。これにより、制御モードの切替をよりスムーズに行うことができる。

制御部は、運転者によるブレーキ操作部材の操作量の変化が大きい場合には、ホイールシリンダの液圧がレギュレータの液圧に近づく速度が大きくなり、一方運転者によるブレーキ操作部材の操作量の変化が小さい場合には、ホイールシリンダの液圧がレギュレータの液圧に近づく速度が小さくなるように、ホイールシリンダの液圧をレギュレータの液圧に近づけてもよい。これにより、運転者に違和感を感じさせずに、リニア制御モードとレギュレータモードとの間の制御モードの切替を行うことができる。

制御部は、車両が停車した場合に、上述のホイールシリンダ圧補正制御を行ってリニア制御モードからレギュレータモードに制御モードを切り替えてもよい。

本発明によれば、リニア制御モードとレギュレータモードとの間で制御モードの切替を行った際のブレーキフィーリングを向上することができる。

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、本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置２０を示す系統図である。同図に示されるブレーキ制御装置２０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、車両に設けられた４つの車輪に付与される制動力を制御する。本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、たとえば、走行駆動源として電動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両に搭載される。このようなハイブリッド車両においては、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに回生することによって車両を制動する回生制動と、ブレーキ制御装置２０による液圧制動とのそれぞれを車両の制動に用いることができる。本実施形態に係るブレーキ制御装置２０が搭載される車両は、これらの回生制動と液圧制動とを併用して所望の制動力を発生させるブレーキ回生協調制御を実行することができる。

ブレーキ制御装置２０は、図１に示されるように、各車輪に対応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、マスタシリンダユニット２７と、動力液圧源３０と、液圧アクチュエータ４０とを備える。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。本実施形態におけるマニュアル液圧源としてのマスタシリンダユニット２７は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル２４の運転者による操作量に応じて加圧された作動液をディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出する。

動力液圧源３０は、動力の供給により加圧された作動液を、運転者によるブレーキペダル２４の操作から独立してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出することが可能である。液圧アクチュエータ４０は、動力液圧源３０またはマスタシリンダユニット２７から供給された作動液の液圧を適宜調整して、ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに送出する。これにより、液圧制動による各車輪に対する制動力が調整される。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬ、マスタシリンダユニット２７、動力液圧源３０、および液圧アクチュエータ４０のそれぞれについて以下でさらに詳しく説明する。

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とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬは、それぞれ異なる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。なお、以下では適宜、ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２３」という。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおいては、ホイールシリンダ２３に液圧アクチュエータ４０から作動液が供給されると、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る。これにより、各車輪に制動力が付与される。なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬを用いているが、たとえばドラムブレーキ等のホイールシリンダ２３を含む他の制動力付与機構を用いてもよい。

マスタシリンダユニット２７は、本実施形態では液圧ブースタ付きマスタシリンダであり、液圧ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、およびリザーバ３４を含む。ブレーキペダル２４への運転者による入力が機械的に伝達されてマスタシリンダ３２の作動液が加圧される。液圧ブースタ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。動力液圧源３０からレギュレータ３３を介して液圧ブースタ３１に作動液が供給されることにより、ペダル踏力は増幅される。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。

マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、作動液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と動力液圧源３０のアキュムレータ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、ブレーキペダル２４の操作量に応じてアキュムレータ３５の液圧を調圧してマスタシリンダ圧とほぼ等しい液圧を発生する。レギュレータ３３における液圧を以下では適宜、「レギュレータ圧」という。なお、マスタシリンダ圧とレギュレータ圧とは厳密に同一圧にされる必要はなく、たとえばレギュレータ圧のほうが若干高圧となるようにマスタシリンダユニット２７を設計することも可能である。

動力液圧源３０は、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧された作動液の圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ、たとえば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は、マスタシリンダユニット２７に設けられたリリーフバルブ３５ａにも接続されている。アキュムレータ３５における作動液の圧力が異常に高まってたとえば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ３５ａが開弁し、高圧の作動液はリザーバ３４へと戻される。

上述のように、ブレーキ制御装置２０は、ホイールシリンダ２３に対する作動液の供給源として、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にはマスタ配管３７が、レギュレータ３３にはレギュレータ配管３８が、アキュムレータ３５にはアキュムレータ配管３９が接続されている。これらのマスタ配管３７、レギュレータ配管３８およびアキュムレータ配管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。アクチュエータブロックに形成された流路には、個別流路４１、４２、４３および４４と、主流路４５とが含まれる。個別流路４１〜４４は、それぞれ主流路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のホイールシリンダ２３ＦＲ、２３ＦＬ、２３ＲＲ、２３ＲＬに接続されている。これにより、各ホイールシリンダ２３は主流路４５と連通可能となる。

また、個別流路４１、４２、４３および４４の中途には、ＡＢＳ保持弁５１、５２、５３および５４が設けられている。各ＡＢＳ保持弁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。開状態とされた各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、作動液を双方向に流通させることができる。つまり、主流路４５からホイールシリンダ２３へと作動液を流すことができるとともに、逆にホイールシリンダ２３から主流路４５へも作動液を流すことができる。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉弁されると、個別流路４１〜４４における作動液の流通は遮断される。

さらに、ホイールシリンダ２３は、個別流路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧用流路４６、４７、４８および４９を介してリザーバ流路５５に接続されている。減圧用流路４６、４７、４８および４９の中途には、ＡＢＳ減圧弁５６、５７、５８および５９が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁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。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉状態であるときには、減圧用流路４６〜４９における作動液の流通は遮断される。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が開弁されると、減圧用流路４６〜４９における作動液の流通が許容され、作動液がホイールシリンダ２３から減圧用流路４６〜４９およびリザーバ流路５５を介してリザーバ３４へと還流する。なお、リザーバ流路５５は、リザーバ配管７７を介してマスタシリンダユニット２７のリザーバ３４に接続されている。

主流路４５は、中途に分離弁６０を有する。この分離弁６０により、主流路４５は、個別流路４１および４２と接続される第１流路４５ａと、個別流路４３および４４と接続される第２流路４５ｂとに区分けされている。第１流路４５ａは、個別流路４１および４２を介して前輪用のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに接続され、第２流路４５ｂは、個別流路４３および４４を介して後輪用のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬに接続される。

分離弁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。分離弁６０が閉状態であるときには、主流路４５における作動液の流通は遮断される。ソレノイドに通電されて分離弁６０が開弁されると、第１流路４５ａと第２流路４５ｂとの間で作動液を双方向に流通させることができる。

また、液圧アクチュエータ４０においては、主流路４５に連通するマスタ流路６１およびレギュレータ流路６２が形成されている。より詳細には、マスタ流路６１は、主流路４５の第１流路４５ａに接続されており、レギュレータ流路６２は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続されている。また、マスタ流路６１は、マスタシリンダ３２と連通するマスタ配管３７に接続される。レギュレータ流路６２は、レギュレータ３３と連通するレギュレータ配管３８に接続される。

マスタ流路６１は、中途にマスタカット弁６４を有する。マスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２から各ホイールシリンダ２３への作動液の供給経路上に設けられている。マスタカット弁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、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、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。開状態とされたマスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２と主流路４５の第１流路４５ａとの間で作動液を双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁６４が閉弁されると、マスタ流路６１における作動液の流通は遮断される。

また、マスタ流路６１には、マスタカット弁６４よりも上流側において、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。すなわち、シミュレータカット弁６８は、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とを接続する流路に設けられている。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、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態が保証され、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。シミュレータカット弁６８が閉状態であるときには、マスタ流路６１とストロークシミュレータ６９との間の作動液の流通は遮断される。ソレノイドに通電されてシミュレータカット弁６８が開弁されると、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９との間で作動液を双方向に流通させることができる。

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、シミュレータカット弁６８の開放時に運転者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、運転者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ことが好ましい。

レギュレータ流路６２は、中途にレギュレータカット弁６５を有する。レギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３への作動液の供給経路上に設けられている。レギュレータカット弁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、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、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。開状態とされたレギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３と主流路４５の第２流路４５ｂとの間で作動液を双方向に流通させることができる。ソレノイドに通電されてレギュレータカット弁６５が閉弁されると、レギュレータ流路６２における作動液の流通は遮断される。

本実施形態においては上述のように、マスタシリンダユニット１０のマスタシリンダ３２は、次の各要素を含んで構成される第１の系統により前輪側のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに連通される。第１の系統は、マスタ配管３７、マスタ流路６１、マスタカット弁６４、主流路４５の第１流路４５ａ、個別流路４１および４２、ＡＢＳ保持弁５１および５２を含んで構成される。また、マスタシリンダユニット１０の液圧ブースタ３１およびレギュレータ３３は、次の各要素を含んで構成される第２の系統により後輪側のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬに連通される。第２の系統は、レギュレータ配管３８、レギュレータ流路６２、レギュレータカット弁６５、主流路４５の第２流路４５ｂ、個別流路４３および４４、ＡＢＳ保持弁５３および５４を含んで構成される。

よって、ドライバーによるブレーキ操作量に応じて加圧されたマスタシリンダユニット１０における液圧は、第１の系統を介して前輪側のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに伝達される。また、後輪側のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬへは、第２の系統を介してマスタシリンダユニット１０における液圧が伝達される。これにより、ドライバーのブレーキ操作量に応じた制動力を各ホイールシリンダ２３に発生させることができる。

液圧アクチュエータ４０には、マスタ流路６１およびレギュレータ流路６２に加えて、アキュムレータ流路６３も形成されている。アキュムレータ流路６３の一端は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続され、他端は、アキュムレータ３５と連通するアキュムレータ配管３９に接続される。

アキュムレータ流路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有する。また、アキュムレータ流路６３および主流路４５の第２流路４５ｂは、減圧リニア制御弁６７を介してリザーバ流路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。増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。

増圧リニア制御弁６６は、各車輪に対応して複数設けられた各ホイールシリンダ２３に対して共通の増圧用制御弁として設けられている。また、減圧リニア制御弁６７も同様に、各ホイールシリンダ２３に対して共通の減圧用制御弁として設けられている。つまり、本実施形態においては、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、動力液圧源３０から送出される作動液を各ホイールシリンダ２３へ給排制御する１対の共通の制御弁として設けられている。このように増圧リニア制御弁６６等を各ホイールシリンダ２３に対して共通化すれば、ホイールシリンダ２３ごとにリニア制御弁を設けるのと比べて、コストの観点からは好ましい。

なお、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における作動液の圧力と主流路４５における作動液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、主流路４５における作動液の圧力とリザーバ３４における作動液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。

本実施形態においては、動力液圧源３０、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７を含んで圧力制御機構が構成される。圧力制御機構を動作させることによりホイールシリンダ２３の液圧が制御される。増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７との間に主流路４５の第２流路４５ｂが連通されているので、圧力制御機構は、分離弁６０の開閉に関わらず後輪側のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬの液圧を制御することができる。分離弁６０が開状態であれば、圧力制御機構を動作させることによりすべてのホイールシリンダ２３の液圧を制御することができる。

ブレーキ制御装置２０において、動力液圧源３０および液圧アクチュエータ４０は、本実施形態における制御部としてのブレーキＥＣＵ７０により制御される。ブレーキＥＣＵ７０は、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、上位のハイブリッドＥＣＵ（図示せず）などと通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵからの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて動力液圧源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を制御して、ブレーキ回生協調制御を実行可能である。

また、ブレーキＥＣＵ７０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が接続される。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータカット弁６５の上流側でレギュレータ流路６２内の作動液の圧力、すなわち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の上流側でアキュムレータ流路６３内の作動液の圧力、すなわち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、主流路４５の第１流路４５ａ内の作動液の圧力を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。各圧力センサ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の所定の記憶領域に所定量ずつ格納保持される。

分離弁６０が開状態とされて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路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、マスタカット弁６４が開状態とされている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。さらに、分離弁６０が開放されて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通しており、各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が開放される一方、各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉鎖されている場合、制御圧センサ７３の出力値は、各ホイールシリンダ２３に作用する作動液圧、すなわちホイールシリンダ圧を示す。

さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、ブレーキペダル２４に設けられたストロークセンサ２５も含まれる。ストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量としてのペダルストロークを検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ストロークセンサ２５の出力値も、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に所定量ずつ格納保持される。なお、ストロークセンサ２５以外のブレーキ操作状態検出手段をストロークセンサ２５に加えて、あるいは、ストロークセンサ２５に代えて設け、ブレーキＥＣＵ７０に接続してもよい。ブレーキ操作状態検出手段としては、たとえば、ブレーキペダル２４の操作力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などがある。

上述のように構成されたブレーキ制御装置２０は、ブレーキ回生協調制御を実行することができる。ブレーキ制御装置２０は制動要求を受けて制動を開始する。制動要求は、たとえば運転者がブレーキペダル２４を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。制動要求を受けてブレーキＥＣＵ７０は要求制動力を演算し、要求制動力から回生による制動力を減じることによりブレーキ制御装置２０により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する。ここで、回生による制動力の情報は、ハイブリッドＥＣＵからブレーキＥＣＵ７０に供給される。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬの目標液圧を算出する。ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように、フィードバック制御則により増圧リニア制御弁６６や減圧リニア制御弁６７に供給する制御電流の値を決定する。

その結果、ブレーキ制御装置２０においては、作動液が動力液圧源３０から増圧リニア制御弁６６を介して各ホイールシリンダ２３に供給され、車輪に制動力が付与される。また、各ホイールシリンダ２３から作動液が減圧リニア制御弁６７を介して必要に応じて排出され、車輪に付与される制動力が調整される。本実施形態においては、動力液圧源３０、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７等を含んで、ブレーキ操作部材の操作から独立してホイールシリンダの液圧を制御し得るホイールシリンダ圧制御系統が構成されている。ホイールシリンダ圧制御系統により、いわゆるブレーキバイワイヤ方式の制動力制御が行われる。ホイールシリンダ圧制御系統は、マスタシリンダユニット２７からホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路に並列に設けられている。

また、このときブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５を閉状態とし、レギュレータ３３から送出される作動液がホイールシリンダ２３へ供給されないようにする。さらにブレーキＥＣＵ７０は、マスタカット弁６４を閉状態とするとともにシミュレータカット弁６８を開状態とする。これは、運転者によるブレーキペダル２４の操作に伴ってマスタシリンダ３２から送出される作動液がホイールシリンダ２３ではなくストロークシミュレータ６９へと供給されるようにするためである。ブレーキ回生協調制御中は、レギュレータカット弁６５およびマスタカット弁６４の上下流間には、回生制動力の大きさに対応する差圧が作用する。

なお、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、回生制動力を利用せずに液圧制動力だけで要求制動力をまかなう場合にも、当然ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御することができる。ブレーキ回生協調制御を実行しているか否かにかかわらず、ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御する制御モードを、以下では適宜「リニア制御モード」と称する。あるいは、ブレーキバイワイヤによる制御と呼ぶ場合もある。

リニア制御モードにおいて要求制動力を液圧制動力のみにより発生させる場合には、通常、ブレーキ操作量に基づいて求められる液圧をホイールシリンダ２３の目標液圧として液圧制御を行う。また、レギュレータ圧あるいはマスタシリンダ圧をホイールシリンダ２３の目標液圧として液圧制御することも可能である。この場合は、必ずしもホイールシリンダ圧制御系統によってホイールシリンダ２３に作動液を供給しなくてもよい。運転者によるブレーキペダルの操作に応じて加圧されたマスタシリンダ圧あるいはレギュレータ圧をホイールシリンダ２３にそのまま導入すれば自然に要求制動力を発生させることができるからである。

このため、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０では、たとえば停車中のように回生制動力を使用しないときに、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３に作動液を供給する。レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３に作動液を供給する制御モードを以下では「レギュレータモード」と称する。つまりブレーキＥＣＵ７０は、停車中において、リニア制御モードからレギュレータモードに制御モードを切り替えて制動力を発生させる。

レギュレータモードにおいては、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５および分離弁６０を開弁し、マスタカット弁６４を閉弁する。増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、制御が停止され閉弁される。シミュレータカット弁６８は開弁される。その結果、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３に作動液が供給されることとなり、レギュレータ圧によって各車輪に制動力が付与される。レギュレータ３３には動力液圧源３０が高圧側として接続されているので、制動力の発生に動力液圧源３０における蓄圧を活用することができるという点で好ましい。

このようにレギュレータモードにおいては、ブレーキＥＣＵ７０は、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７への制御電流の供給を停止して閉弁し、両リニア制御弁を休止させている。このため、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の動作頻度を低減させることが可能となり、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７を長期間にわたって使用することができるようになる。すなわち、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の耐用期間を向上させることができる。

図２は、本発明の実施形態におけるリニア制御モードからレギュレータモードへの切替を説明するための図である。図２において、縦軸は液圧を表し、横軸は時間を表している。また、図２における実線は、通常のリニア制御モードでブレーキＥＣＵ７０により演算されたホイールシリンダ圧の目標値Ｐｂ（以下、適宜「基本目標液圧Ｐｂ」と呼ぶ）を表し、一点鎖線は、レギュレータ圧Ｐｒを表している。ここでは、図２に示すように、基本目標液圧Ｐｂが、レギュレータ圧Ｐｒよりも差分ΔＰだけ大きい例を示している。

走行中の車両が、リニア制御モードで制動力を発生され、時刻ｔ１に停止したとする。ここで、時刻ｔ１において車両の停止とともに制御モードをリニア制御モードからレギュレータモードに切り替えた場合、基本目標液圧Ｐｂを目標値としていたホイールシリンダ圧が差分ΔＰだけ低圧のレギュレータ圧Ｐｒに変化するので、制動力の急激な変動が生じ、運転者がブレーキフィーリングに違和感を感じる虞がある。

そこで、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０においては、ブレーキＥＣＵ７０は、リニア制御モードからレギュレータモードに制御モードを切り替える場合には、その切替の前に、ホイールシリンダ圧制御系統によりホイールシリンダ圧をレギュレータ圧Ｐｒに漸次近づけるホイールシリンダ圧補正制御を行う。

図２における二点鎖線は、ホイールシリンダ圧補正制御を行う場合の、補正されたホイールシリンダ圧の目標値Ｐｃ（以下、適宜「補正目標液圧Ｐｃ」と呼ぶ）を表している。この補正目標液圧Ｐｃは、ホイールシリンダ圧が徐々にレギュレータ圧Ｐｒに近づき、最終的にレギュレータ圧Ｐｒに略一致するように設定される。補正目標液圧Ｐｃの設定方法については後述するが、運転者によるブレーキペダル２４の操作量の変化に応じて設定されることが好ましい。なお、図２では、時刻ｔ２まではブレーキペダル２４を徐々に戻し、時刻ｔ２後はブレーキペダル２４を徐々に踏み込んでいる例を示している。本実施形態では、図２に示すように、ブレーキペダル２４の操作方向によらず補正目標液圧Ｐｃがレギュレータ圧Ｐｒに近づくように設定される。

本実施形態において、ブレーキＥＣＵ７０は、車両が停止した時刻ｔ１にホイールシリンダ圧の目標を基本目標液圧Ｐｂから補正目標液圧Ｐｃに切り替える。これにより、ホイールシリンダ圧は、補正目標液圧Ｐｃを目標としてホイールシリンダ圧制御系統により制御され、時刻ｔ３においてレギュレータ圧Ｐｒと略一致させられる。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧がレギュレータ圧Ｐｒと略一致した時刻ｔ３の後に、リニア制御モードからレギュレータモードに制御モードを切り替える。図２においては、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間が、ホイールシリンダ圧補正制御を行っている期間である。

このように、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０では、リニア制御モードからレギュレータモードに制御モードを切り替える場合に、その切替を行う前にホイールシリンダ圧補正制御を行うように構成した。これにより、ホイールシリンダ圧とレギュレータ圧Ｐｒとの間に差がある場合であっても急激に制動力が変化する事態を回避できるので、ブレーキフィーリングを向上できる。

図３は、本実施形態におけるホイールシリンダ圧補正制御を説明するためのフローチャートである。図３に示される処理は、リニア制御モードによる制動中にブレーキＥＣＵ７０により周期的に実行される。

まず、ブレーキＥＣＵ７０は、車両が停止しているか否かを判定する（Ｓ１０）。車両が停止しているか否かは、車両に設けられた車速センサや、車輪速センサからの情報に基づいて判定する。なお、ブレーキＥＣＵ７０は、車両停止の判定に代えて、車速が所定の閾値αよりも低速であるか否かを判定するようにしてもよい。所定の閾値αは、レギュレータモードへの移行を許可してもよいと想定される充分に低い車速であり、ブレーキＥＣＵ７０に予め設定され記憶されている。また、ブレーキＥＣＵ７０は、車両停止の判定に代えて、レギュレータモードへの移行を許可してもよい状態であるか否かを判定するようにしてもよい。

車両が停止していない場合には（Ｓ１０のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０はそのまま処理を終了し、次の実行タイミングで再度処理を実行する。レギュレータモードに移行する必要がないからである。

車両が停止している場合には（Ｓ１０のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、前回の処理のときに車両が停止していたか否かを判定する（Ｓ１２）。前回の処理のときに車両が停止していなかった場合（Ｓ１２のＮ）とは、すなわち車両が停止した直後の状態である。この場合、ブレーキＥＣＵ７０は、基本目標液圧Ｐｂの補正すべき補正量Ｐｏを演算する（Ｓ１４）。Ｓ１４における補正量Ｐｏは、以下の（１）式のように、基本目標液圧Ｐｂからレギュレータ圧Ｐｒを減算した値である。
補正量Ｐｏ＝基本目標液圧Ｐｂ−レギュレータ圧Ｐｒ （１）

その後、ブレーキＥＣＵ７０は、補正目標液圧Ｐｃを演算する（Ｓ２８）。補正目標液圧Ｐｃは、以下の（２）式のように、レギュレータ圧Ｐｒに補正量Ｐｏを加算した値である。
補正目標液圧Ｐｃ＝レギュレータ圧Ｐｒ＋補正量Ｐｏ （２）
（１）および（２）式から分かるように、車両が停止した直後の補正目標液圧Ｐｃは、基本目標液圧Ｐｂに等しく設定される。その後、ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧制御系統、すなわち、増圧リニア制御弁６６、減圧リニア制御弁６７などを制御して、ホイールシリンダ圧が補正目標液圧Ｐｃに等しくなるようにする（Ｓ３０）。そして再びＳ１０に戻り、処理が繰り返される。

一方、Ｓ１２において前回の処理のときに車両が停止していた場合には（Ｓ１２のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、以下の（３）式により補正量変化量Ｐｖを演算する（Ｓ１６）。
補正量変化量Ｐｖ＝｜前回レギュレータ圧Ｐｒ’−レギュレータ圧Ｐｒ｜×Ｋ （３）
補正量変化量Ｐｖは、運転者によるブレーキペダル２４の操作量の変化量を表している。ここで、Ｋは所定の係数である。係数Ｋを変えることにより、補正目標液圧Ｐｃがレギュレータ圧Ｐｒに近づく速度を変化させることができる。最適な係数Ｋは、適宜実験やシミュレーションにより定めればよい。

Ｓ１６の後、ブレーキＥＣＵ７０は、前回の処理のときの補正量Ｐｏ’の絶対値が、補正量変化量Ｐｖよりも小さいか否かを判定する（Ｓ１８）。前回の処理のときの補正量Ｐｏ’の絶対値が、補正量変化量Ｐｖ以上である場合（Ｓ１８のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、前回の処理のときの補正量Ｐｏ’が零より大きいか否かを判定する（Ｓ２０）。

前回の補正量Ｐｏ’が零より大きい場合（Ｓ２０のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、以下の（４）式により補正量Ｐｏを演算する。
補正量Ｐｏ＝前回補正量Ｐｏ’−補正量変化量Ｐｖ （４）
一方、前回の補正量Ｐｏ’が零以下である場合（Ｓ２０のＮ）、ブレーキＥＣＵ７０は、以下の（５）式により補正量Ｐｏを演算する。
補正量Ｐｏ＝前回補正量Ｐｏ’＋補正量変化量Ｐｖ （５）
ここで、（４）式は、ブレーキペダル２４を戻す操作を行った場合の基本目標液圧Ｐｂの補正量Ｐｏを表しており、（５）式は、ブレーキペダル２４を踏み込む操作を行った場合の基本目標液圧Ｐｂの補正量Ｐｏを表している。

その後、ブレーキＥＣＵ７０は、上述の（２）式により補正目標液圧Ｐｃを演算し（Ｓ２８）、ホイールシリンダ圧制御系統によりホイールシリンダ圧が補正目標液圧Ｐｃとなるよう制御する（Ｓ３０）。そして再びＳ１０に戻り、処理が繰り返される。このようにして、ホイールシリンダ圧がレギュレータ圧Ｐｒに漸次近づけられる。

一方、前回の処理のときの補正量Ｐｏ’の絶対値が、補正量変化量Ｐｖよりも小さい場合（Ｓ１８のＹ）、ブレーキＥＣＵ７０は、補正量Ｐｏを零に設定する（Ｓ２６）。その後、ブレーキＥＣＵ７０は、上述の（２）式により補正目標液圧Ｐｃを演算する（Ｓ２８）。この場合、補正量Ｐｏが零であるので、補正目標液圧Ｐｃ＝レギュレータ圧Ｐｒとなる。その後、ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧制御系統を制御して、ホイールシリンダ圧が補正目標液圧Ｐｃに等しくなるようにする（Ｓ３０）。ここで、ホイールシリンダ圧がレギュレータ圧Ｐｒに略一致するようになったので、ブレーキＥＣＵ７０は、図３に示すホイールシリンダ圧補正制御を終了し、制御モードをリニア制御モードからレギュレータモードに切り替える。

以上のように、本実施形態では、運転者によるブレーキペダル２４の操作量の変化に応じて、ホイールシリンダ圧がレギュレータ圧Ｐｒに近づくように構成している。たとえば、運転者のペダル操作量の変化量が大きい場合には、ホイールシリンダ圧がレギュレータ圧Ｐｒに近づく速度が大きくなり、ペダル操作量の変化量が小さい場合には、ホイールシリンダ圧がレギュレータ圧Ｐｒに近づく速度が小さくなる。運転者のブレーキ操作が無い状態でホイールシリンダ圧をレギュレータ圧Ｐｒに近づけると、運転者の制動感覚と異なる制動力変化となってしまうが、本実施形態にように運転者によるブレーキペダル２４の操作量の変化に応じて、ホイールシリンダ圧がレギュレータ圧Ｐｒに近づくようにすることで、運転者に違和感を与えずに、リニア制御モードからレギュレータモードに切り替えることができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

たとえば、上述の実施形態では、図３に示すように、補正量変化量を前回レギュレータ圧Ｐｒ’と今回のレギュレータ圧Ｐｒの差を用いて求めているが、基本目標液圧Ｐｂやペダルストロークに基づいて求めてもよい。

また、上述の実施形態では、ホイールシリンダ圧とレギュレータ圧Ｐｒとが略一致した場合に、リニア制御モードからレギュレータモードへの切替が行われるように構成したが、レギュレータ圧Ｐｒの前後に所定の閾値を設定し、その閾値内にホイールシリンダ圧が入った場合に切替が行われるように構成してもよい。好適な閾値は、適宜実験やシミュレーションにより定めればよい。

また、上記では、リニア制御モードからレギュレータモードに制御モードを切り替える場合について説明したが、レギュレータモードからリニア制御モードに制御モードを切り替える場合にも、その切替の前に、ホイールシリンダ圧制御系統によりホイールシリンダ圧をレギュレータ圧に漸次近づけるホイールシリンダ圧補正制御を行ってもよい。この場合も、急激に制動力が変化する事態を回避できるので、ブレーキフィーリングを向上できる。

本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。 本発明の実施形態におけるリニア制御モードからレギュレータモードへの切替を説明するための図である。 本発明の実施形態におけるホイールシリンダ圧補正制御を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

２０ ブレーキ制御装置、 ２３ ホイールシリンダ、 ２７ マスタシリンダユニット、 ３１ 液圧ブースタ、 ３２ マスタシリンダ、 ３３ レギュレータ、 ３４ リザーバ、 ６０ 分離弁、 ６４ マスタカット弁、 ６５ レギュレータカット弁、 ６６ 増圧リニア制御弁、 ６７ 減圧リニア制御弁、 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 (5)

1. 作動液の供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
   動力の供給により運転者のブレーキ操作部材の操作から独立して高圧の液圧を発生させ得る動力液圧源と、
   ブレーキ操作部材の操作量に応じて前記動力液圧源の液圧を調圧し前記ホイールシリンダに送出するレギュレータと、
   ブレーキ操作部材の操作から独立して前記ホイールシリンダの液圧を制御し得るホイールシリンダ圧制御系統と、
   前記ホイールシリンダ圧制御系統により前記ホイールシリンダの液圧を制御するリニア制御モードと、前記レギュレータから前記ホイールシリンダに作動液を供給するレギュレータモードとを含む複数の制御モードから１つを選択して制動力を制御するよう設定されており、前記リニア制御モードと前記レギュレータモードとの間で制御モードを切り替える場合には、その切替の前に、前記ホイールシリンダ圧制御系統により前記ホイールシリンダの液圧を前記レギュレータの液圧に近づけるホイールシリンダ圧補正制御を行う制御部と、
   を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 前記制御部は、前記リニア制御モードから前記レギュレータモードに制御モードを切り替える場合に、その切替の前に前記ホイールシリンダ圧補正制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
3. 前記制御部は、前記ホイールシリンダ圧補正制御により前記ホイールシリンダの液圧が前記レギュレータの液圧に略一致した後に、前記リニア制御モードと前記レギュレータモードとの間の制御モードの切替を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ制御装置。
4. 前記制御部は、運転者によるブレーキ操作部材の操作量の変化が大きい場合には、前記ホイールシリンダの液圧が前記レギュレータの液圧に近づく速度が大きくなり、一方運転者によるブレーキ操作部材の操作量の変化が小さい場合には、前記ホイールシリンダの液圧が前記レギュレータの液圧に近づく速度が小さくなるように、前記ホイールシリンダの液圧を前記レギュレータの液圧に近づけることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
5. 前記制御部は、車両が停車した場合に、前記ホイールシリンダ圧補正制御を行って前記リニア制御モードから前記レギュレータモードに制御モードを切り替えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブレーキ制御装置。

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