JP6623960B2 - 車両用制動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液圧制動装置と回生制動装置とを備える車両用制動装置に関する。
回生協調を行う車両用制動装置は、ホイールシリンダ内の液圧に対応する液圧制動力を車輪に付与する液圧制動装置と、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を車輪に付与する回生制動装置と、を備えている。車両用制動装置においては、制動時に、回生制動力をできるだけ発生させて、電気エネルギーを得ることが考えられている。例えば、ブレーキ操作に対する無効ストロークが生じる機械的構成をマスタシリンダ内に設け、液圧制動力の発生を抑制することが行われている。なお、回生協調を行う車両用制動装置は、例えば特開2001−71880号公報に記載されている。
特開2001−71880号公報
上記のような車両用制動装置では、マスタシリンダに無効ストローク機構を設ける必要があり、構造的に複雑になりやすい。また、可能な限り大きな回生制動力を発生させるという観点において、車両用制動装置にはさらに改良の余地がある。
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、マスタシリンダの構成によらず、回生協調における回生制動力の割合を大きくすることができる車両用制動装置を提供することを目的とする。
本発明の車両用制動装置は、ホイールシリンダ内の液圧に対応する液圧制動力を車輪に付与する液圧制動装置と、ホイールシリンダ内の液圧に対応する液圧制動力を車輪に付与する液圧制動装置と、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を前記車輪に付与する回生制動装置と、を備える車両用制動装置において、前記ホイールシリンダとマスタシリンダとを接続する第1液圧回路に設けられ、前記マスタシリンダ側の液圧と前記ホイールシリンダ側の液圧との差圧である第1差圧を調整する第1弁部と、フルードを貯留する貯留室を形成する貯留部と、前記マスタシリンダと前記貯留室との間を接続する第2液圧回路に設けられ、前記マスタシリンダ側の液圧と前記貯留室側の液圧との差圧である第2差圧を調整する第2弁部と、前記第1液圧回路の前記第1弁部よりも前記ホイールシリンダ側の部分と前記貯留室とを接続する第3液圧回路に設けられ、前記第1液圧回路の前記第1弁部よりも前記ホイールシリンダ側の部分に前記貯留室内のフルードを吐出する電動ポンプと、前記車輪に付与すべき制動力の総量からブレーキ操作開始当初に当該ブレーキ操作に起因して機械的に発生する前記液圧制動力を減算した値に相当する要求値を取得する要求制動力取得部と、前記回生制動装置により前記車輪に付与可能な、前記車輪の回転速度に依存する、前記回生制動力の最大値を取得する最大回生制動力取得部と、前記車輪への制動力の付与を開始してから、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値を超えるまでの期間、前記電動ポンプを作動させつつ、前記第1差圧が0になるように前記第1弁部を制御し且つ前記第2差圧が0になるように前記第2弁部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値より大きく、且つ、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が所定閾値以下である場合に、前記電動ポンプを作動させつつ、前記第1差圧が第1所定値になるように前記第1弁部を制御し且つ前記第2差圧が0になるように前記第2弁部を制御し、前記第1所定値は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値から前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値を差し引いた値に基づく差圧値であり、前記所定閾値は、前記回生制動装置により前記車輪に付与可能な、前記車輪の回転速度に依存しない、前記回生制動力の限界値である
本発明によれば、制動力の付与が開始された後、第2液圧回路が連通状態となり、ブレーキ操作によってマスタシリンダから流出したフルードは、第2液圧回路を介して貯留室に流入する。これにより、ブレーキ操作当初にホイールシリンダに流入するフルード量が抑制され、当初の液圧制動力の発生が抑制され、その分、回生制動力が担う制動力が大きくなる。つまり、本発明によれば、制動力付与当初の液圧制動力の発生を抑制することで、回生制動力を最大限発生させることができる。そして、この作用は、第2弁部の制御等により達成され、マスタシリンダの構成によらない。
第一実施形態の車両の概略構成を示す概念図である。 第一実施形態のマスタシリンダの概略構成を示す概念図である。 第一実施形態の車両用制動装置の構成を示す構成図である。 第一実施形態の回生協調を説明するための説明図である。 第一実施形態の回生協調を説明するための説明図である。 第一実施形態の回生協調を説明するための説明図である。 第一実施形態の回生協調を説明するための説明図である。 第一実施形態の急ブレーキ時の制御を説明するためのタイムチャートである。 第一実施形態の閉弁電流印加時間と操作速度との関係を説明するための説明図である。 第一実施形態の急ブレーキ時の制御を説明するための説明図である。 第一実施形態の制御の流れを説明するためのフローチャートである。 第二実施形態の車両用制動装置の構成を示す構成図である。 第三実施形態におけるストロークと要求制動力上限値との関係の一例を説明するための説明図である。 第三実施形態におけるストロークと要求制動力上限値との関係の一例を説明するための説明図である。 第三実施形態におけるフルード量の変遷の一例を説明するためのタイムチャートである。 第四実施形態の一部分の構成例を説明するための説明図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。第一実施形態の車両用制動装置が搭載されるハイブリッド車両(以下、単に車両とも略す)は、ハイブリッドシステムによって、駆動輪、例えば左右前輪Wを駆動させる車両である。図1に示すように、車両は、液圧制動装置Aと、回生制動装置Bと、エンジンECU8と、エンジン501と、動力分割機構503と、動力伝達機構504と、を備えている。
第一実施形態の車両用制動装置は、ホイールシリンダWC内の液圧に対応する液圧制動力を車輪Wに付与する液圧制動装置Aと、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を車輪Wに付与する回生制動装置Bと、を備えている。液圧制動装置Aは、マスタシリンダ1と、リザーバ17と、ブレーキペダル2と、ストロークセンサ3と、液圧調整ユニット4と、ホイールシリンダWCと、摩擦ブレーキ機構5Cと、ブレーキECU6と、を備えている。回生制動装置Bは、ハイブリッドECU9と、発電機505と、インバータ506と、バッテリ507と、を備えている。液圧制動装置A及び回生制動装置Bの詳細については後述する。
エンジン501の駆動力は、動力分割機構503及び動力伝達機構504を介して駆動輪に伝達される。モータ502の駆動力は、動力伝達機構504を介して駆動輪に伝達される。インバータ506は、モータ502及び発電機505と、直流電源としてのバッテリ507との間で電圧を変換するものである。エンジンECU8は、ハイブリッドECU9からの指令に基づいてエンジン501の駆動力を調整する。ハイブリッドECU9は、インバータ506を介してモータ502及び発電機505を制御する。ハイブリッドECU9は、バッテリ507が接続されており、バッテリ507の充電状態や充電電流などを監視している。
回生制動装置Bは、後述する「目標回生制動力」に基づき、発電機505による回生制動力を、車輪Wfl、Wfrに発生させる。図1に示した実施形態では、モータ502と発電機505は別体であるが、モータと発電機が一体となった、モータジェネレータであっても良い。
摩擦ブレーキ機構5Cは、各車輪Wに隣接する位置に設けられており、各車輪Wと一体回転するブレーキディスクDと、ブレーキディスクDにブレーキパッド(不図示)とを備えている。ホイールシリンダWCは、マスタシリンダ1で生成されるマスタ圧に基づいた液圧(ホイール圧)を発生させ、上記ブレーキパッドをブレーキディスクDに押し付けて摩擦制動力を発生させる。
ストロークセンサ3は、ブレーキペダル2の操作量(ストローク量)を検出して、その検出信号をブレーキECU6に出力する。ブレーキECU6は、ストロークセンサ3からの検出信号に基づいて、運転者の「要求制動力(「総要求値」に相当する)」を演算する。要求制動力は、ブレーキ操作(操作量や操作速度)に応じた、車輪Wに付与すべき制動力の総量である。
ブレーキECU6は、原則として、蓄電状態、モータ状態、及び通電状態などに基づき回生ブレーキが作動可能であるか否かを判定し、回生ブレーキが作動可能であると判定した場合、「第一要求制動力(「要求値」に相当する)」を「目標回生制動力」として、ハイブリッドECU9に送信する。第一要求制動力は、ブレーキ操作に応じた要求制動力から、例えば操作開始当初に機械的に発生する液圧制動力(以下、当初液圧制動力とも称する)を減算した値である。当初液圧制動力は、ブレーキ操作により生じるマスタ圧及び/又はホイール圧の推定値、測定値、又は設定値に基づき取得することができる。後述するが、本実施形態では、マスタシリンダ1の構成によらず、当初液圧制動力を0にすることができる。つまり、当初液圧制動力が0の場合、要求制動力と第一要求制動力は同じ値となる。
ハイブリッドECU9は、目標回生制動力に基づいて回生制御を実行し、その際の回生制動力を検出(演算)し、検出された回生制動力を「実行回生制動力」としてブレーキECU6に送信する。ブレーキECU6は、第一要求制動力と実行回生制動力の差分を「目標液圧制動力」とし、目標液圧制動力に基づいて液圧調整ユニット4を制御する。
(液圧制動装置)
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)2の操作量に応じてフルード(作動液)を液圧調整ユニット4に供給する部位であり、図2に示すように、入力ピストン12と、シリンダ部11と、第1マスタピストン13と、第2マスタピストン14と、スプリング15、16と、を備えている。ブレーキペダル2は、運転者がブレーキ操作可能なブレーキ操作手段であれば良い。マスタシリンダ1の構成は公知であるため簡単に説明する。
入力ピストン12は、ブレーキペダル2に接続され、ブレーキペダル2の踏み込み量に応じて前進する部材である。シリンダ部11は、前方が底面の有底筒状の部材である。第1マスタピストン13は、シリンダ部11内に前後方向に摺動可能に液密的に配置されている。第1マスタピストン13は、入力ピストン12に直接的又は間接的に接続されており、入力ピストン12の前進に応じて前進する。
第2マスタピストン14は、第1マスタピストン13の前方において、シリンダ部11内に前後方向に摺動可能に液密的に配置されている。スプリング15は、第1マスタピストン13と第2マスタピストン14の間に配置され、第1マスタピストン13を後方に付勢している。スプリング16は、第2マスタピストン14とシリンダ部11の底面との間に配置され、第2マスタピストン14を後方に付勢している。
シリンダ部11の内周面と、第1マスタピストン13と、第2マスタピストン14とにより、第1マスタ室1Aが形成(区画)されている。また、シリンダ部11の内周面及び底面と、第2マスタピストン14とにより、第2マスタ室1Bが形成されている。第1マスタ室1Aは、配管41を介して液圧調整ユニット4の一方の系統(後述する第1配管系統40)に接続されている。第2マスタ室1Bは、配管51を介して液圧調整ユニット4の他方の系統(後述する第2配管系統50)に接続されている。マスタ室1A、1Bは、液圧調整ユニット4を介してホイールシリンダWCに接続されている。シリンダ部11には、配管41が接続されるポート11cと、配管51が接続されるポート11dとが形成されている。
リザーバ17は、フルードを貯留するものであり、シリンダ部11にフルードを補給する。リザーバ17は、内部にフルードを貯留する貯留室17aを形成している。リザーバ17は、内部が大気に開放された大気圧リザーバ(タンク)であって、重力によりマスタシリンダ1にフルードを供給可能に構成されている。
リザーバ17は、シリンダ部11のポート11a、11bに接続されている。具体的に、シリンダ部11には、第1マスタピストン13の進退に応じて開閉するポート11aと、第2マスタピストン14の進退に応じて開閉するポート11bとが設けられている。ポート11aは、第1マスタピストン13が初期位置にある場合に開口して第1マスタ室1Aとリザーバ17とを連通させ、第1マスタピストン13が前進すると第1マスタピストン13により閉鎖されて第1マスタ室1Aとリザーバ17との間を遮断するように形成されている。同様に、ポート11bは、第2マスタピストン14が初期位置にある場合に開口して第2マスタ室1Bとリザーバ17とを連通させ、第2マスタピストン14が前進すると第2マスタピストン14により閉鎖されて第2マスタ室1Bとリザーバ17との間を遮断するように形成されている。
液圧調整ユニット4は、各ホイールシリンダWCに付与する制動液圧を調整する装置である。液圧調整ユニット4は、マスタシリンダ1とホイールシリンダWCとの間に設けられている。液圧調整ユニット4は、図3に示すように、第1配管系統40及び第2配管系統50を備えている。例えば、第1配管系統40は、左前輪Wと右後輪WのホイールシリンダWCに加えられるホイール圧を制御し、第2配管系統50は、右前輪Wと左後輪WのホイールシリンダWCに加えられるホイール圧を制御する。なお、各配管系統40、50が接続されるホイールシリンダWCの組み合わせは、上記に限られない。
第1配管系統40は、第1配管41と、第2配管42と、第3配管43と、第1差圧制御弁44と、リザーバ45と、電磁弁461と、第2差圧制御弁462と、電動ポンプ47と、増圧弁481、482と、減圧弁491、492と、を備えている。
第1配管(「第1液圧回路」に相当する)41は、マスタシリンダ1(第1マスタ室1A)とホイールシリンダWCとを接続する流路形成部材である。第1配管41は、途中で2つの流路に分岐する分岐点Z1を有し、マスタシリンダ1と分岐点Z1とを接続する配管部41aと、分岐点Z1とホイールシリンダWCまでの配管部41b、41cとで構成されている。
第2配管(「第2液圧回路」に相当する)42は、マスタシリンダ1(第1マスタ室1A)とリザーバ45とを接続する流路形成部材である。第一実施形態の第2配管42は、配管部41aの第1差圧制御弁44よりもマスタシリンダ1側の部分を介してマスタシリンダ1とリザーバ45とを接続している。
第3配管(「第3液圧回路」に相当する)43は、第1配管41の第1差圧制御弁44よりもホイールシリンダWC側の部分であって第1差圧制御弁44と増圧弁481、482との間の部分と、リザーバ45とを接続する流路形成部材である。第一実施形態の第3配管43は、分岐点Z1とリザーバ45とを接続している。
第1配管系統40は、さらに、配管部41aの第1差圧制御弁44よりもマスタシリンダ1側の部分とリザーバ45とを接続する配管Y1と、配管部41bの増圧弁481よりもホイールシリンダWC側の部分とリザーバ45とを接続する配管Y2と、配管部41cの増圧弁482よりもホイールシリンダWC側の部分とリザーバ45とを接続する配管Y3と、を備えている。また、第1配管系統40には、第1配管41の第1差圧制御弁44よりもマスタシリンダ1側の部分の圧力を検出する圧力センサXが設けられている。なお、第一実施形態の説明において「配管」は、例えば流路、油路、又は液圧回路に置き換えても同様の意味となる。
第1差圧制御弁(「第1弁部」に相当する)44は、第1配管41の配管部41aに設けられ、マスタシリンダ1側の液圧とホイールシリンダWC側の液圧との差圧である「第1差圧」を調整する電磁弁である。第1差圧制御弁44は、上下流間に発生させられる差圧をリニアに制御するリニア弁として機能する。第1差圧制御弁44は、連通・遮断状態を制御できる常開型の電磁弁により構成されているが、自身のソレノイドに流す電流値を調整すると弁体と弁座の間隔が制御され、弁体と弁座の間に発生する絞り効果が変化する。この絞り効果に応じた差圧が保持さされるため、ブレーキECU6は、第1差圧制御弁44をリニア弁として機能させることができる。
第1差圧制御弁44は、供給される制御電流が0の際(非通電時)に第1差圧が0となり、供給される制御電流が大きくなると絞り効果が大きくなるように構成されている。このように、ブレーキECU6は、第1差圧制御弁44を制御して、設置位置に対するマスタシリンダ1側の液圧とホイールシリンダWC側の液圧との差圧をリニアに制御する。
リザーバ(「貯留部」に相当する)45は、フルードを貯留する部材であって、内部にフルードを貯留する貯留室45aを形成している。一例として、リザーバ45は、有底筒状の容器部451と、容器部451に摺動可能に配置されたピストン部452と、容器部451の底面とピストン部452との間に配置されピストン部452を容器部451の開口側に付勢可能なスプリング部453と、容器部451の開口を塞ぐ蓋部454と、を備えている。貯留室45aは、容器部451とピストン部452と蓋部454により形成(区画)されている。
第一実施形態のリザーバ45は、ABS又は横滑り防止装置などのアクチュエータで一般に用いられているリザーバ(例えばABSリザーバ)であって、寒冷時の作動等の対策として、貯留室45aに初期圧力である所定の起動圧が発生するように構成されている。なお、説明における「各配管がリザーバ45に接続される」とは、「各配管が貯留室45aに接続される」ことを意味する。また、蓋部454と配管Y1は、貯留室45aの圧力が配管部41a内の圧力より高い場合に、貯留室45aと配管部41aとの間のフルードの流通を許可し、その他の場合に当該流通を禁止するように構成されている。
電磁弁(「第1電磁弁」に相当する)461は、第2配管42に設けられた常閉型の電磁弁である。電磁弁461は、連通・遮断状態を制御できる2位置電磁弁により構成されている。電磁弁461は、非通電時に閉弁し、開弁電流の通電時に開弁する。
第2差圧制御弁(「第2電磁弁」に相当する)462は、第2配管42の電磁弁461とリザーバ45との間に設けられ、マスタシリンダ1側の液圧とリザーバ45(貯留室45a)側の液圧との差圧である「第2差圧」を調整する電磁弁である。第2差圧制御弁462は、第1差圧制御弁44と同じ構成であって、常開型であり、リニア弁として機能する。つまり、第2差圧制御弁462は、供給される制御電流が0の際(非通電時)に第2差圧が0となり、供給される制御電流が大きくなると絞り効果が大きくなるように構成されている。このように、ブレーキECU6は、第2差圧制御弁462を制御して、設置位置に対するマスタシリンダ1側の液圧とリザーバ45側の液圧との差圧をリニアに制御する。電磁弁461及び第2差圧制御弁462は、「第2弁部」に相当する。
電動ポンプ47は、モータMを備え、モータMにより駆動するポンプである。電動ポンプ47は、第3配管43に設けられ、駆動されると、第1配管41の第1差圧制御弁44よりもホイールシリンダWC側の部分であって第1差圧制御弁44と増圧弁481、482との間の部分(ここでは分岐点Z1)に、貯留室45a内のフルードを吐出する。ブレーキECU6は、電動ポンプ47の駆動を制御する。
電動ポンプ47は、フルードをリザーバ45から吸入し分岐点Z1に吐出することで、ホイールシリンダWC側にフルードを供給する。電磁弁461及び第2差圧制御弁462が連通状態であり且つ電動ポンプ47が駆動した場合、フルードは、マスタシリンダ1からリザーバ45を介してホイールシリンダWC側に吸入される。ブレーキECU6は、第1差圧制御弁44を絞り状態(差圧発生状態)とし、電動ポンプ47を駆動させることで、ホイールシリンダWCを加圧することができる。
増圧弁481、482は、マスタシリンダ1とホイールシリンダWCとの間に設けられ、マスタシリンダ1側のフルードをホイールシリンダWC内に流入させる液圧回路を開閉する電磁弁である。具体的に、増圧弁481は、第1配管41の配管部41bに設けられ、配管部41bで形成される流路を連通・遮断する常開型の電磁弁である。増圧弁482は、第1配管41の配管部41cに設けられ、配管部41cで形成される流路を連通・遮断する常開型の電磁弁である。
減圧弁491、492は、ホイールシリンダWCとリザーバ45との間に設けられ、ホイールシリンダWC内のフルードをリザーバ45側に流出させる液圧回路を開閉する電磁弁である。具体的に、減圧弁491は、配管Y2に設けられ、配管Y2で形成される流路を連通・遮断する常閉型の電磁弁である。減圧弁492は、配管Y3に設けられ、配管Y3で形成される流路を連通・遮断する常閉型の電磁弁である。
第2配管系統50は、第1配管51と、第2配管52と、第3配管53と、第1差圧制御弁54と、リザーバ55と、電磁弁561と、第2差圧制御弁562と、電動ポンプ57と、増圧弁581、582と、減圧弁591、592と、を備えている。第一実施形態において、第2配管系統50は、第1配管系統40と同様の構成であるため、第1配管系統40と同名称を付して第2配管系統50の説明を省略する。
ブレーキECU6及びハイブリッドECU9は、CPUやメモリを有する電子制御ユニットである。ブレーキECU6は、各種センサからの情報及びハイブリッドECU9からの情報に基づき、液圧調整ユニット4を制御する。ブレーキECU6が液圧調整ユニット4に対して行う制御は、減圧制御、保持制御、増圧制御、及び加圧制御である。これらの制御について第1配管系統40を例に説明する。
ブレーキECU6は、減圧制御において、例えば、第1差圧制御弁44を連通状態(第1差圧=0)とし、電磁弁461を連通状態とし、第2差圧制御弁462を連通状態(第2差圧=0)とし、増圧弁481、482を遮断状態とし、減圧弁491、492を連通状態とし、電動ポンプ47を駆動させる。ブレーキECU6は、保持制御において、例えば、第1差圧制御弁44を絞りなし連通状態(第1差圧=0)とし、増圧弁481、482を遮断状態とし、減圧弁491、492を遮断状態とする。増圧制御は、マスタシリンダ1のフルードを電動ポンプ47の駆動なしにホイールシリンダWCに供給する制御である。加圧制御は、電動ポンプ47を駆動し、第1差圧制御弁44により第1差圧(≠0)を発生させる制御である。
ここで、第一実施形態における回生協調での増圧制御及び加圧制御について説明する。ブレーキ操作が開始されると、ブレーキECU6は、増圧制御又は加圧制御を実行可能とするために、増圧弁481、482を開弁状態とし、減圧弁491、492が閉弁状態とする。
図4及び図5に示すように、第一要求制動力が中速域での最大回生制動力を超えない場合、マスタシリンダ1の液圧(以下、マスタ圧と称する)による液圧制動力は発生しない。最大回生制動力とは、回生制動装置Bにより車輪Wに付与可能な、車輪Wの回転速度に依存する、回生制動力の最大値である。最大回生制動力は、実際に出力された回生制動力である実行回生制動力といえる。
車輪Wの回転速度(すなわち車速)と最大回生制動力(ここでは性能上の実行回生制動力の最大値)との関係は、最大トルク特性で表され、通常、最大回生制動力は、中速域では一定の値(「限界値」、「所定閾値」に相当する)となり、低速域では低速側に向かって当該一定値から比較的急峻に低下し、高速域では高速側に向かって比較的緩やかに当該一定値から低下する。つまり、最大回生制動力は、中速域において最も高い値で且つ一定となる。回生制動装置Bが出力可能な回生制動力の限界値は、中速域における性能上(又は理論上)の実行回生制動力の最大値である。また、理論限界値とは、マスタシリンダ1及びホイールシリンダWC等の構成上、ストロークに対してどのくらいのホイール圧が発生するかを理論的に計算したものである。理論限界値の詳細については後述する。
ブレーキECU6は、機能として、車輪Wに付与すべき制動力の要求値を取得する要求制動力取得部61と、最大回生制動力を取得する最大回生制動力取得部62と、液圧調整ユニット4を制御する制御部63と、を備えている。
制御部63は、基本的に、ブレーキ操作が開始(制動開始)されると、電磁弁461を閉弁状態から開弁状態とし、第2差圧が0になるように、すなわち絞りなし連通状態(非通電状態)に第2差圧制御弁462を制御し、電動ポンプ47を駆動させる。つまり、制御部63は、第2配管42を連通状態として電動ポンプ47を駆動させる。この際、ブレーキ操作によりマスタシリンダ1から液圧調整ユニット4に流入したフルードは、第2配管42を介してリザーバ45に流入する。つまり、この際、マスタシリンダ1からの流出したフルードがホイールシリンダWCに供給されず、ブレーキ操作(マスタ圧)がホイール圧に反映されない。したがって、この際、マスタ圧による液圧制動力は発生しない。なお、ブレーキ操作が開始される前は、電磁弁461は閉弁状態(非通電状態)となっており、第2配管42は遮断されている。
要求制動力取得部61は、ブレーキ操作に応じた第一要求制動力を取得(例えば演算して取得又はマップ等から取得)し、第一要求制動力を目標回生制動力としてハイブリッドECU9に送信する。ハイブリッドECU9は、目標回生制動力に基づき回生制御を実行し、演算した実行回生制動力をブレーキECU6に送信する。制御部63は、第一要求制動力と実行回生制動力の差(「第1所定値」に相当する)を目標液圧制動力に設定する。制御部63は、目標液圧制動力に基づいて、目標液圧制動力を達成するように液圧調整ユニット4を制御する。制御部63は、第2配管42の状態、すなわち電磁弁461及び第2差圧制御弁462の制御状態を考慮して、電動ポンプ47を用いた加圧制御を実行する。t1までにおいては、第一要求制動力が最大回生制動力以下であるため、加圧制御は実行されない。
t1からt2までにおいて、制御部63は、第一要求制動力が最大回生制動力を超えたため、加圧制御を実行する。つまり、制御部63は、制動開始からt1までの制御状態から、第1差圧制御弁44に制御電流を供給し、第1差圧制御弁44に絞り効果を発生させ、第1差圧を0より大きくする。制御部63は、目標液圧制動力に基づいて発生させる第1差圧を決定する。t1〜t2において、電動ポンプ47の駆動により、フルードが連通状態の第2配管42とリザーバ45を介してマスタシリンダ1から分岐点Z1に供給される。フルードは、分岐点Z1からホイールシリンダWC側とマスタシリンダ側に流れる。電動ポンプ47によるフルードの循環と第1差圧制御弁44の絞りにより、第1差圧が発生し、ホイールシリンダWCが加圧される。
また、t1までのブレーキ操作により、t1の際にはリザーバ45(貯留室45a)にフルードが初期よりも多く貯留されている。これにより、加圧制御が開始された際に、フルード量が増えたリザーバ45からフルードが吸入され、マスタシリンダ1からの吸入によるブレーキ操作への影響(例えばブレーキペダル2の入り込み)は抑制される。
t2〜t3において、制御部63は、上記制御を継続する。t2〜t3では、高速域における車速に低下に応じて最大回生制動力が徐々に大きくなり、第一要求制動力が一定の状態であるため、目標液圧制動力が徐々に小さくなる。これに応じて、制御部63は、第1差圧が徐々に小さくなるように、第1差圧制御弁44を制御する。
t3において、第一要求制動力が最大回生制動力以下となり、制御部63は、第1差圧制御弁44を非通電状態(絞りなし連通状態)にし、第1差圧を0にする。この制御により、t3〜t4において、フルードは、電動ポンプ47の駆動により、ホイールシリンダWC及びリザーバ45から流出し、第1差圧制御弁44、電磁弁461、及び第2差圧制御弁462を介してリザーバ45に流入する。これにより、ホイール圧は低下し、液圧制動力は発生しなくなり、第一要求制動力が回生制動力のみで実現される。
t4以降では、車速が低速域となり最大回生制動力が低下するため、制御部63は、再度加圧制御、いわゆるすり替え制御を実行する。制御部63は、目標液圧制動力の増大に応じて、第1差圧制御弁44の絞りを増大させ、第1差圧を大きくする。そして、車両停止により回生制動力が0となる。制御部63は、車両停止後に電動ポンプ47を停止し、保持制御を実行する。電動ポンプ47は、制動開始から車両停止まで駆動する。
また、図6及び図7に示すように、第一要求制動力が中速域での最大回生制動力を超える場合、制御部63は、マスタ圧の加圧による液圧制動力を発生させる。具体的に、まず、制動開始からT1までは上記制動開始からt1までと同様の制御がなされ、T1〜T2までは上記t1〜t2までと同様の制御がなされる。
T2以降において、第一要求制動力が中速域での最大回生制動力を超えているため、制御部63は、第1差圧による加圧に加えて、さらに第2差圧制御弁462を絞り、第2差圧を0から大きくする。制御部63は、第2差圧制御弁462で絞り効果を発生させつつ、電動ポンプ47の駆動によりフルードを、リザーバ45、第1差圧制御弁44、電磁弁461、第2差圧制御弁462、及びリザーバ45の流れで循環させる。これにより、第2差圧(≠0)が発生し、マスタ圧が増大する。マスタ圧が増大すると、第1差圧に基づきホイール圧も増大し、液圧制動力が増大する。
T4〜T5において、制御部63は、第1差圧制御弁44を絞りなし連通状態(第1差圧を0)とし、第2差圧制御弁462のみを絞りあり状態とし、引き続き電動ポンプ47によりフルードを循環させる。T5以降において、制御部63は、第2差圧(≠0)を発生させたまま、再び第1差圧を0から大きくし、上記すり替え制御を実行する。制御部63は、車両停止後に電動ポンプ47を停止し、保持制御を実行する。電動ポンプ47は、制動開始から車両停止まで駆動する。
このように、制御部63は、車輪Wへの制動力の付与を開始してから(制動判定がONされてから)、要求制動力取得部61により取得されている第一要求制動力(要求値)が最大回生制動力取得部62により取得されている最大回生制動力(最大値)を超えるまでの期間(制動開始からt1又はT1まで)、電動ポンプ47を作動させつつ、第1差圧が0になるように第1差圧制御弁44を制御し且つ第2差圧が0になるように第2差圧制御弁462を制御する。制動判定は、ストロークが微小な際、すなわちブレーキ操作が開始された直後にブレーキECU6により行われる。この際、ブレーキECU6は、ブレーキ操作の速度(操作速度)、すなわちブレーキペダル2の踏み込み速度を演算する。制動開始は、制動判定がON(制動あり)と判定した際を意味する。
また、制御部63は、要求制動力取得部61により取得されている第一要求制動力が最大回生制動力取得部62により取得されている最大回生制動力より大きく、且つ、要求制動力取得部61により取得されている第一要求制動力が所定閾値以下である場合(t1〜t2、t4以降、又はT1〜T2)に、電動ポンプ47を作動させつつ、第1差圧が第1所定値になるように第1差圧制御弁44を制御し且つ第2差圧が0になるように第2差圧制御弁462を制御する。ここで、第1所定値は、要求制動力取得部61により取得されている第一要求制動力から最大回生制動力取得部62により取得されている最大回生制動力を差し引いた値に基づく差圧値(制動力を差圧に換算した値)である。所定閾値は、回生制動装置Bにより車輪Wに付与可能な、車輪Wの回転速度に依存しない、回生制動力の限界値である。所定閾値は、中速域での実行回生制動力の性能上の最大値に設定されている。
また、制御部63は、要求制動力取得部61により取得されている第一要求制動力が所定閾値よりも大きい場合(T2以降)に、電動ポンプ47を作動させつつ、第1差圧が第2所定値になるように第1差圧制御弁44を制御し且つ第2差圧が第3所定値になるように第2差圧制御弁462を制御する。ここで、第2所定値は、所定閾値から最大回生制動力取得部62により取得されている最大回生制動力を差し引いた値に基づく差圧値である。第3所定値は、要求制動力取得部61により取得されている第一要求制動力から所定閾値を差し引いた値に基づく差圧値である。
ここで、制御部63は、制動判定時のブレーキペダル2の操作速度が閾速度を超えていない場合、上記のように、制動判定で制動開始が検出された際に第2配管42を遮断状態から連通状態に切り替える。一方、制御部63は、制動判定時の操作速度が閾速度を超えている場合、制動判定から所定期間後に第2配管42を遮断状態から連通状態に切り替える。つまり、この場合、制御部63は、第2配管42の閉弁状態を所定期間維持し、第2配管42を連通状態とするタイミングを遅くする。
具体的に、制動判定時の操作速度が閾速度を超えている場合、図8に示すように、制動判定時に第2差圧制御弁462に閉弁電流を印加し、電磁弁461への開弁電流の印加を制動判定時より遅くする。つまり、第2差圧制御弁462が高い確実性で閉弁した後に電磁弁461が開弁される。これにより、第2配管42の遮断状態がより確実に維持され、且つ第2差圧制御弁462のリニア制御により第2配管42を徐々に連通状態に移行することができる。
そして、制御部63は、制動判定から所定期間後、徐々に第2差圧が0になるように、第2差圧制御弁462を制御する。この所定期間、すなわち第2差圧制御弁462に閉弁電流を印加する時間は、図9に示すように、操作速度が大きいほど長くなるように設定されている。換言すると、制御部63は、要求制動力の単位時間当たりの増大量が大きいほど所定期間が長くなるように、第2差圧制御弁462を制御する。制御部63は、制動判定から所定期間後、制御電流を徐々に(ここではリニアに)小さくする。これにより、第2配管42の状態が遮断状態から連通状態に緩やかに移行し、第2配管42の連通時に生じ得るブレーキフィーリングの悪化が抑制される。なお、この制御電流の低下制御は、線型に限らず、段階的でも良い。
また、この場合(急ブレーキの場合)、制御部63は、電動ポンプ47の駆動を、通常のブレーキ操作速度時のような制動開始が検出された際ではなく、電磁弁461の開弁時に開始させる。つまり、電動ポンプ47は、第2差圧制御弁462が完全に閉弁したと推測される閉弁電流印加の僅かに後に駆動される。これにより、より確実に第2配管42が遮断された状態で電動ポンプ47を駆動することができ、且つ、電力消費を低減させることができる。
また、図10に示すように、第2差圧制御弁462への制御電流を低下させている際(すなわち低下制御中)に、第一実施形態の回生協調制御によりマスタ圧の加圧指令がなされた場合、制御部63は、回生協調制御と低下制御のうち高い値の制御電流を第2差圧制御弁462に印加する。
図11に示すように、ブレーキECU6は、制動判定により制動開始を検出すると(S101)、操作速度が閾速度を超えているか否かを判定する(S102)。操作速度が閾速度を超えている場合(S102:Yes)、第2配管42の遮断状態を維持し且つ所定期間を設定する(S103)。そして、所定期間経過後(S104:Yes)、第2配管42が絞りなし連通状態になるように、徐々に絞り状態を緩め始める(S105)。一方、操作速度が閾速度を超えていない場合(S102:No)、即座に第2配管42を遮断状態から絞りなし連通状態に切り替える(S106)。
このように、制御部63は、車輪Wへの制動力の付与が開始された際のブレーキペダル(「ブレーキ操作部材」に相当する)2の操作速度が閾速度を超えていない場合、車輪Wへの制動力の付与が開始された際に第2弁部461、462を第2差圧が0になるように制御し、操作速度が閾速度を超えている場合、車輪Wへの制動力の付与が開始されてからの所定期間、第2弁部461、462の閉弁状態を維持する。また、制御部63は、車輪Wへの制動力の付与が開始されてから所定時間が経過するまでの期間、要求制動力取得部61により取得されている要求制動力の単位時間当たりの増大量が大きいほど、車輪Wへの制動力の付与が開始されてから第2差圧の減少開始までの期間が長くなるように第2弁部461、462を制御する。なお、第2配管系統50でも、これまでの説明における第1配管系統40の制御と同様の制御がなされる。また、上記のような急ブレーキの場合、ブレーキECU6は、所定期間にマスタ圧が増大した分に相当する液圧制動力を、当初液圧制動力とし、要求制動力から当該当初液圧制動力を引いた値を目標回生制動力とする。
(効果)
第一実施形態の車両用制動装置によれば、通常のブレーキ操作において、マスタシリンダ1から流出したフルードは、第2配管42を介してリザーバ45に流入する。したがって、ブレーキ操作開始時において、ホイールシリンダWCへのフルードの流入によるホイール圧の増大が抑制され、液圧制動力の発生は抑制される。これにより、当初液圧制動力を0に又は小さくすることができ、その分、第一要求制動力を大きくでき、結果として回生制動力を大きくすることができる。当初液圧制動力を0にすることで、回生制動力を最大限発生させることができる。また、この構成によれば、フルードをリザーバ45に流入させるため、マスタシリンダ1内に無効ストローク機構を設ける必要はない。
そして、その後、液圧制動力が必要な状況では、第1差圧制御弁44を制御して第1差圧(≠0)を発生させることで、ホイール圧に対する加圧制御が可能である。制御部63は、さらに第2差圧制御弁462を制御して第2差圧(≠0)を発生させることでマスタ圧を増大させ、さらにホイール圧を増大させることができる。このように、第一実施形態は、第1差圧制御弁44及び第2差圧制御弁462を備えることで、回生協調において、状況に適した加圧制御を可能とする。
また、第一実施形態によれば、例えば急ブレーキが為された際、制動判定から所定期間は第2配管42が遮断状態となり、マスタシリンダ1から流出したフルードはホイールシリンダWCに供給される。これにより、急激に制動力が必要な状況において、少なくとも初期期間は液圧制動力を発生させることができ、より状況に応じた制動力の確保が可能となる。そして、第一実施形態によれば、所定期間後は、上記のように回生制動力を最大限利用できる制御に移行する。
また、当該所定期間が、ブレーキペダル2の操作速度(第一要求制動力の単位時間当たりの増大量に相当する)が大きいほど長くなるため、急ブレーキの度合いが大きい際に液圧制動力をより長い時間確保することができ、さらに状況に応じた制動力の確保が可能となる。
また、第一実施形態は、ABS機能や横滑り防止機能を発揮可能な液圧調整ユニット4を備え、そのリザーバ45を利用して上記制御を実行している。つまり、リザーバ45は、ABSリザーバと第一実施形態の制御におけるリザーバとを兼ねている。これにより、新たにリザーバを設ける必要もなく、部品点数の増加及び製造コストの増大を抑制することができる。
また、第一実施形態では、常閉型である電磁弁461と、電磁弁461と直列に接続され非通電状態で開弁し且つ第2差圧を調整可能な第2差圧制御弁462との組み合わせにより、第2配管42の状態(連通、絞り、遮断)が制御される。これにより、電気失陥故障があった場合など、非通電状態となっても電磁弁461が第2配管42を遮断するため、マスタシリンダ1から流出したフルードをリザーバ45でなくホイールシリンダWCに供給することができる。つまり、第一実施形態の構成は、フェールセーフの観点からも非常に有効である。なお、マスタシリンダ1内の無効ストローク機構では、電気失陥故障時に、少なくとも無効ストロークの間は、第一実施形態のようにマスタシリンダ1からホイールシリンダWCにフルードは供給されない。
また、第一実施形態によれば、第2配管42が連通状態である際に運転者のブレーキ操作によりリザーバ45に溜め込まれたフルードを、加圧制御(例えばすり替え制御)時に利用することができる。これにより、加圧制御の際において、ブレーキペダル2の変動(例えば入り込み)が抑制される。すり替え制御時にブレーキペダル2が変動しないため、回生量の向上が可能となる。リザーバ45に溜め込むフルード量は、出力可能な回生制動力に応じてブレーキECU6が決定する。
<第二実施形態>
第二実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態と比較して、リザーバ45の役割をリザーバ17が担う点と、電磁弁461及び第2差圧制御弁462が第1配管系統40にのみ設けられている点で異なっている。したがって、異なっている部分のみを説明する。第二実施形態の説明において、第一実施形態の図面や説明を参照することができる。第二実施形態について、第1配管系統40を例に説明する。
図12に示すように、第2配管42は、マスタシリンダ1のポート11cとリザーバ(「貯留部」に相当する)17とを接続する。電磁弁461及び第2差圧制御弁462は、第2配管42に設けられている。なお、第2配管系統50には、第2配管は存在しない。第3配管43は、リザーバ17と分岐点Z1とを接続する。このように、第二実施形態は、第一実施形態のリザーバ45をリザーバ17に置き換えた構成となっている。また、第二実施形態においても、第一実施形態と同様の回生協調制御を実行する。なお、「リザーバ17と接続する」とは、「貯留室17aと接続する」と同じ意味である。
第二実施形態によれば、マスタシリンダ1に設けられるリザーバ17を、第一実施形態の回生協調制御に利用することができ、また液圧調整ユニット4のリザーバとしても利用することができる。これにより、部品点数の増加及び製造コストの増大は抑制される。また、リザーバ17は、大気圧リザーバであるため、ABSリザーバのような起動圧が発生せず、さらにホイール圧の増大を抑制することができる。つまり、液圧制動力の発生をさらに抑制し、回生制動力を最大限発生させることができる。また、大気圧リザーバ(17)は、一般にABSリザーバよりもフルード収容可能容量が大きく、第2配管42が開弁している際により多くのフルードを溜めることができる。
また、第1マスタ室1Aと第2マスタ室1Bは同じ液圧になるように構成されているため、一方のマスタ室に第2配管42が接続されていれば、第一実施形態と同様の制御によって同様の作用効果を得ることができる。第二実施形態によれば、片系統のみに第2配管42、電磁弁461、及び第2差圧制御弁462が設けられており、部品点数の増加及び製造コストの増大は抑制される。
<第三実施形態>
第三実施形態の車両用制動装置は、要求制動力取得部61に関して第一実施形態と異なっている。したがって、異なっている部分のみを説明する。第三実施形態の説明において、第一、第二実施形態の図面や説明を参照することができる。
第三実施形態の要求制動力取得部61は、ブレーキペダル2のストロークに応じて決定される要求制動力(「総要求値」に相当する)を、対応する同一のストロークにおける理論限界値以下に設定する。換言すると、各ストロークにおいて、要求制動力の上限値(以下、「要求制動力上限値」とも称する)は、理論限界値以下に設定されている。具体的に、要求制動力取得部61には、ストロークと要求制動力上限値の関係を示す第一マップ(「第一関係」に相当する)が予め記憶されている。第一マップにおいて、各ストロークでの要求制動力上限値は、それぞれ対応するストロークにおける理論限界値以下に設定されている。例えば、要求制動力取得部61は、あるストロークが発生した際、当該ストロークに対する要求制動力上限値を第一マップから取得する。要求制動力取得部61は、要求制動力が要求制動力上限値を超えないように、要求制動力を決定する。あるいは、要求制動力取得部61は、あるストロークが発生した際、当該ストロークに対する要求制動力(要求制動力≦理論限界値)を第一マップから取得する。このように、要求制動力取得部61は、第一マップに基づいて、要求制動力及び第一要求制動力を取得する。要求制動力は、当初液圧制動力が減算されていない値であって、車輪Wに付与すべき制動力の総量に相当する。
「理論限界値」は、ブレーキペダル2のストロークによりマスタ室1A、1Bから流出したフルードがすべてホイールシリンダWCに流入した場合の、ストロークに対する理論上発現するホイール圧(液圧制動力)である。つまり、理論限界値は、ブレーキペダル2の未操作状態からのブレーキ操作に伴ってマスタシリンダ1から送出されるフルードの全量でホイールシリンダWC内を満たした場合のホイールシリンダWC内の液圧(ホイール圧)に対応する液圧制動力である。理論限界値は、ストロークによりマスタ室1A、1Bから流出したフルードが、リザーバ45、55を介さず、第1配管41、51を通ってホイールシリンダWCに流入する状況における、ストロークに対するホイール圧(液圧制動力)として演算されても良い。また、理論限界値は、マスタシリンダ1と、第1配管41、51と、ホイールシリンダWCとにより構成されたシステムにおける、ストロークに対するホイール圧(液圧制動力)として演算されても良い。理論限界値は、例えば、システムの構成から予め演算・シミュレーションすることができ、ホイールシリンダWCの剛性や第1配管41、51の剛性も考慮されて算出することもできる。また、理論限界値は、液圧調整ユニット4の制御なしに、ストロークによってのみ発生するホイール圧ともいえる。理論限界値は、ホイール圧、液圧制動力、マスタ圧、又はマスタシリンダ1から流出するフルード量で表すことができる。
要求制動力取得部61は、ストロークと要求制動力上限値の関係として、例えば図13に示すような第一マップを記憶していても良い。当該第一マップでは、各ストロークに対する要求制動力上限値が、対応するストロークでの理論限界値に1未満の所定係数(例えば0.8)を乗算した値に設定されている。
また、要求制動力取得部61は、ストロークと要求制動力上限値の関係として、例えば図14に示すような第一マップを記憶していても良い。当該第一マップでは、各ストロークに対する要求制動力上限値が、対応するストロークでの理論限界値から所定値減算した値に設定されている。
図13及び図14に示すような第一マップの作成において(例えば所定係数や所定値の決定にあたって)、マスタピストン13、14の摺動抵抗の大小やマスタピストン13、14の戻り位置(状態)の違いなどが原因となる、マスタ室1A、1Bからのフルード供給量のばらつきが考慮されている。さらに、当該マップの作成において、温度の違いや経年変化などが原因となる、ホイールシリンダWCや配管における消費液量のばらつきも考慮されている。
第三実施形態によれば、第一実施形態同様の効果が発揮される。さらに、第三実施形態によれば、要求制動力上限値が理論限界値以下であるため、加圧制御の際の要求制動力を発揮するために必要なフルード量が、第2配管42、52が連通状態である際に運転者のブレーキ操作によりリザーバ45、55に溜め込まれたフルード量によりまかなうことができる。
ここで、当初液圧制動力が0又は無視できるほど小さいとして、ブレーキ操作に対するフルード量の遷移について説明する。図15に示すように、要求制動力に応じたフルード量が、上流側(マスタシリンダ1側)から下流側(リザーバ45、55及びホイールシリンダWC)に送出される。そして、加圧制御により、リザーバ45、55内のフルードの一部がホイールシリンダWCに供給される。例えば、すり替え制御の際、要求制動力が理論限界値より大きい場合を想定すると、回生制動力が0になったときに、当該要求制動力を発揮するために必要なフルード量が、リザーバ45、55に貯留されたフルード量では足らず、ポンプ47、57によりマスタ室1A、1Bから不足分のフルード量がホイールシリンダWCに供給されることになる。この場合、マスタ圧が低下し、ブレーキペダル2が運転者の意思によらず入り込み、フィーリングが悪化するおそれがある。
これに対して、第三実施形態によれば、要求制動力が理論限界値以下であるため、理論上、要求制動力を発揮するのに必要なフルード量がストロークにより下流側に供給される。したがって、要求制動力は下流側のフルードだけで発揮され、当該ストロークで提供されるフルード量以上のフルード量は必要なく、ブレーキペダル2の入り込みの発生は抑制される。第三実施形態によれば、より確実に、加圧制御の際におけるブレーキペダル2の変動(入り込み)を抑制することができる。なお、第一実施形態同様の構成である第三実施形態によれば、要求制動力と第一要求制動力とは同じ値(すなわち当初液圧制動力が0)であると推定される。また、制御においても、当初液圧制動力を減算する処理が不要となり、要求制動力をそのまま第一要求制動力として扱うことができる。
また、第三実施形態によれば、マスタシリンダ1からのフルード供給量のばらつきや、ホイールシリンダWCや配管におけるフルード消費量のばらつきが考慮されて、要求制動力上限値が理論限界値未満(上記の例では所定割合小さい値又は所定値小さい値)に設定されている。このため、上記ばらつきが発生した場合でも、要求制動力が理論限界値を超えることが抑制され、さらに確実に、加圧制御の際におけるブレーキペダル2の変動(入り込み)を抑制することができる。第三実施形態と他の実施形態は組み合わせることができる。
<第四実施形態>
第四実施形態の車両用制動装置は、要求制動力上限値に関して第三実施形態と異なっている。したがって、異なっている部分のみを説明する。第四実施形態の説明において、第一〜第三実施形態の図面や説明を参照することができる。
第四実施形態のブレーキECU6は、第1差圧が0でホイールシリンダWCとマスタシリンダ1とが連通状態であり、第2液圧回路42、52が遮断状態であり、且つ、電動ポンプ47、57によりフルードが吐出されていない状態において、ブレーキペダル2のストロークと、当該ストロークにより実際に出力された液圧制動力である特定液圧制動力とを記憶し、ストロークと特定液圧制動力との関係を示す第二マップ(「第二関係」に相当する)を作成する。換言すると、ブレーキECU6は、通常の液圧制動制御時(第2配管42、52遮断で、ABS非作動で、且つ回生制動非作動時)に、ストロークと当該ストロークで発生したホイール圧(又はマスタ圧)とを記憶し、1点又は複数点のデータから、ストロークとホイール圧との関係を作成し記憶する。つまり、ブレーキECU6は、実際の液圧制動中の測定又は演算により、ストロークに対する理論限界値に相当する特定液圧制動力を取得する。
図16に示すように、圧力センサ90を設けた場合、ホイール圧は圧力センサ90から取得することができる。圧力センサ90は、各ホイールシリンダWCに接続されている配管(配管部41b、41c)に設けられる。また、マスタ圧は、圧力センサXにより取得することができる。このように、車両用制動装置は、液圧制動力に対応する値(ホイール圧又はマスタ圧)を取得するデータ取得部を有するといえる。上記状態においてマスタ圧とホイール圧は対応関係にあり、互いに換算することも可能である。したがって、圧力センサ90を設けず、マスタ圧のみ取得する構成でも良い。このように、ブレーキECU6は、データを取得し、ストロークと特定液圧制動力との関係(第二マップ)を作成する関係作成部64を有する。関係作成部64は、データ取得部(圧力センサ90又は圧力センサX)の取得結果に基づいて、第二マップを作成する。
ここで、上記した「通常の液圧制動制御時」とは、第1差圧が0になるように第1差圧制御弁44、54が制御され、増圧弁481、482、581、582が開状態(絞りなし状態)に制御され、減圧弁491、492、591、592が閉状態に制御され、電磁弁461、561が閉状態に制御され、電動ポンプ47、57が作動していない(又はリザーバ45、55にフルードがない)時といえる。当該システムにおけるストロークに対する理論限界値は、このような状態におけるストロークに対する液圧制動力(ホイール圧)ともいえる。
ブレーキECU6は、例えば、停車状態(車速0)の際に、ストロークと特定液圧制動力とを記憶する。ブレーキECU6は、例えば、停車してから所定時間後に、ストロークと特定液圧制動力とを記憶するように設定されても良い。ブレーキECU6は、ストロークと特定液圧制動力の関係(第二マップ)を随時更新することができる。なお、ブレーキECU6は、1点のデータから第二マップを作成する場合、ストロークとホイール圧との関係を示す曲線(推定関数)を予め記憶し、当該曲線と1点から第二マップを作成することができる。また、ブレーキECU6は、ABS作動後の停車時など、取得したホイール圧が通常と大きく異なる場合(許容範囲外の場合)は、当該データを第二マップの作成において除外するように設定されている。
要求制動力取得部61は、ブレーキECU6で作成された第二マップに基づき、各ストロークにおいて、要求制動力上限値を特定液圧制動力以下に設定する。要求制動力取得部61は、予め設定されたストロークと要求制動力上限値との関係を示す第一マップを、第二マップに基づいて更新することができる。このように、本実施形態の要求制動力取得部61は、第一マップ及び第二マップに基づいて、要求制動力上限値を理論限界値以下で且つ特定液圧制動力以下に設定し、当該設定(例えば第二マップ又は更新された第一マップ)に基づいて要求制動力及び第一要求制動力を取得する。なお、ストロークが大きい領域は、例えば曲線や特性に基づき、取得したデータから推測することができる。
第四実施形態によれば、第三実施形態同様の効果が発揮される。さらに第四実施形態によれば、実際の装置の作動に基づく学習により、現状(最新の状態)に応じた要求制動力の上限値を設定することができる。第四実施形態によれば、経年劣化等による上記関係のばらつきを精度良く吸収することができる。また、上記第二マップにおける「特定液圧制動力」は、第三実施形態のように当初は予め設定された「理論限界値」で設定され、その後、第四実施形態のような「学習値」により上記関係を更新するように設定されても良い。また、学習値(第二マップ)に対して、例えば図13又は図14のような演算を加えた値を要求制動力上限値として設定しても良い。このように、第四実施形態と他の実施形態を組み合わせることができる。
なお、これまでの実施形態において、液圧制御による制動力の制御は、ホイール圧又はマスタ圧を調整することにより為される。例えば、液圧制御において、「液圧制動力を要求制動力に向けて制御すること」は、「ホイール圧を目標ホイール圧に向けて制御すること」又は「マスタ圧を目標マスタ圧に向けて制御すること」と同様の意味を持ち、このような意味も含まれる。つまり、制動力の要求値は、ホイール圧又はマスタ圧の要求値に相当する。また、第三、第四実施形態において、理論限界値は、これまでに理論限界値の演算時の状態として記載した液圧回路状態のうち何れか1つの状態で算出されたものを用いることができる。液圧制動力の制御は、ホイール圧の制御やマスタ圧の制御と同義であり、それらの制御を含む概念である。
<その他>
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、第一実施形態において、第2配管52、電磁弁561、及び第2差圧制御弁562をなくしても良い。また、第二実施形態において、第2配管系統50にも第2配管、電磁弁、及び第2差圧制御弁を設けても良い。また、一方の系統を、第一実施形態のような起動圧が生じるリザーバ(45)を用いる構成とし、他方の系統を、第二実施形態のような大気圧リザーバ(17)を用いる構成としても良い。また、第一実施形態におけるリザーバ45、55を大気圧リザーバに変更しても良い。第一実施形態又はその変形態様と第二実施形態又はその変形態様とは組み合わせることができる。
また、第2配管42には、電磁弁461及び第2差圧制御弁462に代えて、例えば常閉型の差圧調整可能な電磁弁を配置しても良い。また、マスタシリンダ1には、電磁弁又は電磁弁とレギュレータによりサーボ圧を発生させる装置や、負圧ブースタや電動ブースタ等の倍力装置を設けても良い。液圧調整ユニット4は、本実施形態のようにABSや横滑り防止装置であっても良い。また、ブレーキペダル2の操作速度と、要求制動力の単位時間当たりの増大量とは、互いに関連するものであり、各種判定において互いに入れ替えることができる。
1…マスタシリンダ、2…ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)、3…ストロークセンサ、4…液圧調整ユニット、41、51…第1配管(第1液圧回路)、42、52…第2配管(第2液圧回路)、43、53…第3配管(第3液圧回路)、44、54…第1差圧制御弁(第1弁部)、17、45、55…リザーバ(貯留部)、17a、45a、55a…貯留室、461、561…電磁弁(第1電磁弁、第2弁部)、462、562…第2差圧制御弁(第2電磁弁、第2弁部)、47、57…電動ポンプ、481、482、581、582…増圧弁、491、492、591、592…減圧弁、6…ブレーキECU、61…要求制動力取得部、62…最大回生制動力取得部、63…制御部、64…関係作成部、A…液圧制動装置、B…回生制動装置、W…車輪、WC…ホイールシリンダ。

Claims (9)

  1. ホイールシリンダ内の液圧に対応する液圧制動力を車輪に付与する液圧制動装置と、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を前記車輪に付与する回生制動装置と、を備える車両用制動装置において、
    前記ホイールシリンダとマスタシリンダとを接続する第1液圧回路に設けられ、前記マスタシリンダ側の液圧と前記ホイールシリンダ側の液圧との差圧である第1差圧を調整する第1弁部と、
    フルードを貯留する貯留室を形成する貯留部と、
    前記マスタシリンダと前記貯留室との間を接続する第2液圧回路に設けられ、前記マスタシリンダ側の液圧と前記貯留室側の液圧との差圧である第2差圧を調整する第2弁部と、
    前記第1液圧回路の前記第1弁部よりも前記ホイールシリンダ側の部分と前記貯留室とを接続する第3液圧回路に設けられ、前記第1液圧回路の前記第1弁部よりも前記ホイールシリンダ側の部分に前記貯留室内のフルードを吐出する電動ポンプと、
    前記車輪に付与すべき制動力の総量からブレーキ操作開始当初に当該ブレーキ操作に起因して機械的に発生する前記液圧制動力を減算した値に相当する要求値を取得する要求制動力取得部と、
    前記回生制動装置により前記車輪に付与可能な、前記車輪の回転速度に依存する、前記回生制動力の最大値を取得する最大回生制動力取得部と、
    前記車輪への制動力の付与を開始してから、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値を超えるまでの期間、前記電動ポンプを作動させつつ、前記第1差圧が0になるように前記第1弁部を制御し且つ前記第2差圧が0になるように前記第2弁部を制御する制御部と、
    を備え
    前記制御部は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値より大きく、且つ、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が所定閾値以下である場合に、前記電動ポンプを作動させつつ、前記第1差圧が第1所定値になるように前記第1弁部を制御し且つ前記第2差圧が0になるように前記第2弁部を制御し、
    前記第1所定値は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値から前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値を差し引いた値に基づく差圧値であり、
    前記所定閾値は、前記回生制動装置により前記車輪に付与可能な、前記車輪の回転速度に依存しない、前記回生制動力の限界値である車両用制動装置。
  2. 前記制御部は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が前記所定閾値よりも大きい場合に、前記電動ポンプを作動させつつ、前記第1差圧が第2所定値になるように前記第1弁部を制御し且つ前記第2差圧が第3所定値になるように前記第2弁部を制御し、
    前記第2所定値は、前記所定閾値から前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値を差し引いた値に基づく差圧値であり、
    前記第3所定値は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値から前記所定閾値を差し引いた値に基づく差圧値である請求項に記載の車両用制動装置。
  3. 前記車輪に制動力が付与されていない状態では、前記第2弁部が閉弁し、
    前記制御部は、前記車輪への制動力の付与が開始された際のブレーキ操作部材の操作速度が閾速度を超えていない場合、前記車輪への制動力の付与が開始された際に前記第2弁部を前記第2差圧が0になるように制御し、前記操作速度が前記閾速度を超えている場合、前記車輪への制動力の付与が開始されてからの所定期間、前記第2弁部の閉弁状態を維持する請求項1又は2に記載の車両用制動装置。
  4. 前記車輪に制動力が付与されていない状態では、前記第2弁部が閉弁し、
    前記制御部は、前記車輪への制動力の付与が開始されてから所定時間が経過するまでの期間、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値の単位時間当たりの増大量が大きいほど、前記車輪への制動力の付与が開始されてから前記第2差圧の減少開始までの期間が長くなるように前記第2弁部を制御する請求項1〜の何れか一項に記載の車両用制動装置。
  5. 前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に設けられ、前記マスタシリンダ側のフルードを前記ホイールシリンダ内に流入させる液圧回路を開閉する増圧弁と、前記ホイールシリンダとリザーバとの間に設けられ、前記ホイールシリンダ内のフルードを前記リザーバ側に流出させる液圧回路を開閉する減圧弁とを含む液圧調整ユニットを備え、
    前記リザーバは、前記貯留部を兼ねている請求項1〜の何れか一項に記載の車両用制動装置。
  6. 前記貯留部は、重力により前記マスタシリンダにフルードを供給可能に構成されている大気圧リザーバである請求項1〜の何れか一項に記載の車両用制動装置。
  7. 前記第2弁部は、
    非通電状態で閉弁する常閉型の第1電磁弁と、
    前記第1電磁弁と直列に接続され、非通電状態で開弁し且つ前記第2差圧を調整可能な第2電磁弁と、
    を備える請求項1〜の何れか一項に記載の車両用制動装置。
  8. 前記要求制動力取得部は、ブレーキ操作部材の操作量と前記車輪に付与すべき制動力の総量に相当する総要求値の上限値との関係である第一関係に基づいて、前記要求値を取得し、
    前記総要求値の上限値は、各前記操作量において、理論限界値以下に設定され、
    前記理論限界値は、前記ブレーキ操作部材の未操作状態からのブレーキ操作に伴って前記マスタシリンダから送出されるフルードの全量で前記ホイールシリンダ内を満たした場合の前記ホイールシリンダ内の液圧に対応する前記液圧制動力に相当する請求項1〜の何れか一項に記載の車両用制動装置。
  9. 前記第1差圧が0で前記ホイールシリンダと前記マスタシリンダとが連通状態であり、前記第2液圧回路が遮断状態であり、且つ、前記電動ポンプによりフルードが吐出されていない状態において、ブレーキ操作部材の操作量と当該操作量により実際に出力された前記液圧制動力である特定液圧制動力とを記憶し、前記ブレーキ操作部材の操作量と前記特定液圧制動力との関係である第二関係を作成する関係作成部をさらに備え、
    前記要求制動力取得部は、前記ブレーキ操作部材の操作量と前記車輪に付与すべき制動力の総量に相当する総要求値の上限値との関係である第一関係に基づいて前記要求値を取得し、且つ、前記第二関係に基づいて、各前記操作量において前記総要求値の上限値が前記特定液圧制動力以下になるように前記第一関係を設定する請求項1〜の何れか一項に記載の車両用制動装置。
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