JP6834839B2 - 車両用ブレーキシステム - Google Patents

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本発明は、作動液の圧力に依存した制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、電動モータが発揮する力に依存した制動力を発生させる電動ブレーキ装置とを備えた車両用ブレーキシステムに関する。
電動ブレーキ装置は、一般的に、電動モータによってピストンを前進させて、ブレーキパッド等の摩擦部材を、車輪とともに回転するディスクロータ等の回転体に押し付けることによって制動力を発生させるように構成されている。制動力の要求がないとき(以下、「制動力非要求時」という場合がある)には、例えば、下記特許文献に記載されているように、電動モータによって、ピストンを、回転体と摩擦部材との間に充分なクリアランスが存在する状態(以下、「クリアランス存在状態」という場合がある)を実現させる程度まで後退させることが可能であり、クリアランス存在状態の実現によって、制動力非要求時に、回転体が摩擦部材に接触しつつ回転する現象、つまり、いわゆる引き摺り現象を、回避若しくは軽減することが可能である。
特開2012−240632号公報
前輪と後輪との一方に対して液圧ブレーキ装置を配置し、他方に対して電動ブレーキ装置を配置するといった構成の車両用ブレーキシステム(以下、「液圧/電動混成ブレーキシステム」と呼ぶ場合がある)について考えれば、制動力要求の発生から実質的に制動力が発生するまでの時間についての特性、つまり、応答性は、液圧ブレーキ装置と電動ブレーキ装置とにおいて相違するため、液圧ブレーキ装置による制動力である液圧制動力の発生のタイミングに対して、電動ブレーキ装置による制動力である電動制動力の発生のタイミングが適切とはならないことが予測される。一般的に、電動ブレーキ装置は、液圧ブレーキ装置と比較して、応答性が良好であるが、電動ブレーキ装置が制動力非要求時に上述のクリアランス存在状態を実現させるように構成されている場合には、電動制動力の発生のタイミングに対して、特段の配慮が必要となり、その配慮によって、液圧/電動混成ブレーキシステムの実用性を向上させることが可能となる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い液圧/電動混成ブレーキシステムを提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の車両用ブレーキシステムは、制動力非要求時にクリアランス存在状態を実現させるように構成された電動ブレーキ装置を備えた液圧/電動混成ブレーキシステムであって、液圧ブレーキ装置に対して、制動力要求が発生したときから、制動力要求の程度に応じた液圧制動力を発生させる制動力要求依拠制御を実行し、その一方で、電動ブレーキ装置に対して、(a) 制動力要求が発生した後その制動力要求の程度が、制動力要求の発生に対しての液圧ブレーキ装置による液圧制動力の実質的な発生の遅れである液圧制動力遅れに基づいて設定されている閾程度に増加するまでは、上記クリアランス存在状態を解消するためのクリアランス解消制御を、(b) 制動力要求の程度が閾程度に達した後には、制動力要求の程度に応じた電動制動力を発生させる制動力要求依拠制御を、実行するように構成される。
本発明の車両用ブレーキシステムでは、制動力非要求時にクリアランス存在状態を実現させつつ、上記クリアランス解消制御の実行によって、液圧制動力の発生のタイミングに対する電動制動力の発生のタイミングが適切なものとなる。その結果、本発明の車両用ブレーキシステムの実用性は高いものとなる。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
(1) 前輪と後輪との一方に対して設けられて作動液の圧力に依存した制動力である液圧制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、前輪と後輪との他方に対して設けられて電動モータが発揮する力に依存した制動力である電動制動力を発生させる電動ブレーキ装置と、それら液圧ブレーキ装置および電動ブレーキ装置の作動を制御する制御装置とを備えた車両用ブレーキシステムであって、
電動ブレーキ装置が、前輪と後輪との他方とともに回転する回転体と、その回転体に押し付けられる摩擦部材と、前記電動モータによってピストンを前進させることで前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるアクチュエータとを有し、かつ、制動力要求がないときには、前記摩擦部材と前記回転体との間にクリアランスを存在させるべく、設定後退端まで前記ピストンを後退させるように構成されており、
前記制御装置が、
前記液圧ブレーキ装置に対して、制動力要求が発生したときから、制動力要求の程度に応じた液圧制動力を発生させる制動力要求依拠制御を実行し、その一方で、
前記電動ブレーキ装置に対して、(a) 制動力要求が発生した後その制動力要求の程度が閾程度に増加するまでは、前記クリアランスを解消するためのクリアランス解消制御を、(b) 制動力要求の程度が前記閾程度に達した後には、制動力要求の程度に応じた電動制動力を発生させる制動力要求依拠制御を、実行するように構成された車両用ブレーキシステム。
本態様の車両用ブレーキシステムでは、前輪と後輪との一方に対して液圧ブレーキ装置が、他方に対して電動ブレーキ装置が配備されている。液圧ブレーキ装置には、信頼性に優れるという長所が、電動ブレーキ装置には、応答性が良好であるという長所が、それぞれあり、本態様によれば、それらのブレーキ装置の長所を活かした車両用ブレーキシステムが実現されることになる。
また、本態様によれば、電動ブレーキ装置は、制動力非要求時において、上述のクリアランス存在状態とされるため、電動ブレーキ装置において上述の引き摺り状態が回避若しくは軽減され、車両駆動エネルギの損失が小さい車両用ブレーキシステム、つまり、当該車両の燃費を向上させることが可能なブレーキシステムが構築されることとなる。なお、クリアランス存在状態を実現するための手段として、制動力要求がなくなったときに、電動モータによってピストンを上記設定後退端まで後退させるような手段を採用することもでき、また、ばね等の付勢部材の力に依存してピストンを後退させるような手段を採用することが可能である。
さらに、本態様によれば、電動ブレーキ装置の良好な応答性を利用して、例えば、制動力要求の発生後実質的に液圧制動力が発生する前に上記クリアランス解消制御を行うことが可能であり、液圧制動力の発生のタイミングに対して、電動制動力の発生のタイミングを適正なものとすることが可能となる。
本態様における「制動力要求」は、後に説明するように、運転者のブレーキ操作に基づいて決定されるものであってもよく、衝突回避,自動走行等を実行するシステムからの自動ブレーキの要求に依るものであってもよい。また、制動力要求は、車両全体に必要とされる制動力についての要求であっても、液圧ブレーキ装置と電動ブレーキ装置とに必要とされる制動力の合計についての要求であっても、また、液圧ブレーキ装置,電動ブレーキ装置の個々に要求される制動力に対する要求であってもよい。したがって、「制動力要求の程度」とは、車両全体に必要とされる制動力である全体必要制動力であっても、液圧ブレーキ装置と電動ブレーキ装置とのそれぞれに必要とされる必要液圧制動力と必要電動制動力との合計であっても、必要液圧制動力と必要電動制動力との一方であってもよいのである。具体的に言えば、例えば、閾程度に達したかどうかの決定に必要全体制動力を用い、液圧ブレーキ装置,電動ブレーキ装置の各々に対する制動力要求制御において応じる制動力要求の程度として、必要液圧制動力,必要電動制動力を用いてもよいのである。
「クリアランス解消制御」は、制動力要求の程度が閾程度に達した時点でクリアランスが残存するように実行されるものであってもよいが、例えば、その時点でクリアランスが殆ど解消されるように実行されることが望ましい。言い換えれば、極僅かしかクリアランスが残存しないように実行されることが望ましいのであり、そのようなクリアランス制御となるように、閾程度を設定することが望ましいのである。
なお、本態様における「液圧ブレーキ装置」は、具体的な構成が限定されるものではない。例えば、ブースタ等によって、運転車によってブレーキ操作部材に加えられるブレーキ操作力をアシストするような構成の装置であってもよく、ブレーキ操作力に依存せずに、何らかの高圧源から供給される作動液の圧力に依存して、その作動液の圧力を制御することによって制動力要求に応じた液圧制動力を発生させるような構成の装置であってもよい。また、「液圧ブレーキ装置」,「電動ブレーキ装置」のいずれも、ディスクロータを回転体とし、ブレーキパッドを摩擦部材とするディスクブレーキに限らず、ホイールの内周部自体若しくはドラムを回転体とし、シューを摩擦部材とするドラムブレーキであってもよい。
(2) 前記閾程度が、制動力要求の発生に対しての前記液圧ブレーキ装置による液圧制動力の実質的な発生の遅れである液圧制動力遅れに基づいて設定されている( 1)項に記載の車両用ブレーキシステム。
一般的に、液圧ブレーキ装置に比較して電動ブレーキ装置の応答性が良好であり、本態様によれば、クリアランスの解消後に電動制動力が発生するタイミングを、液圧制動力が発生するタイミングに対して、任意に設定することが可能である。つまり、例えば、液圧制動力の発生のタイミングと電動制動力の発生とタイミングとを概ね一致させるように閾程度を設定することも可能であり、そのように設定することによって、液圧ブレーキ装置の応答性と電動ブレーキ装置の応答性との差に起因する影響がない、或は、影響が小さい車両用ブレーキシステムが実現することとなる。
(3) 前記クリアランス解消制御が、制動力要求の程度が前記閾程度となるときに前記クリアランスが解消されるような速度で前記ピストンを前進させるようにして実行される( 1)項または( 2)項に記載の車両用ブレーキシステム。
クリアランス解消制御を、例えば、制動力要求の発生の当初から可能な限り速くピストンを前進させて速やかにクリアランスを解消するように実行し、ピストンの前進を一旦停止させた後に制動力要求の程度が閾程度に達するのを待って、制動力要求依拠制御を実行することも可能である。それに対し、本態様では、制動力要求依拠制御の開始時点においてクリアランスが存在しなくなるような速度、つまり、必要充分な程度の速度でピストンを前進させるようにしてクリアランス解消制御が実行される。本態様によれば、例えば、前進させて停止させ、再度前進させるといったピストンの動作が行われる可能性を低減することが可能であり、つまり、簡単に言えば、円滑にピストンが動作させられるため、制御機器に対する負担,電動モータに対する負担の小さな車両用ブレーキシステムを構築することが可能となる。
なお、本態様は、厳密な意味において、制動力要求の程度が閾程度になった時点で丁度クリアランスがなくなるような態様に限定されない。当該電動ブレーキ装置の特性等によって、不可避的に、制動力要求の程度が閾程度になった時点で僅かなクリアランスが残存してしまうような現象や、制動力要求の程度が閾程度になる僅か手前の時点でクリアランスが解消されてしまうような現象が発生しても、本態様に含まれると解釈されるべきである。逆に言えば、上記の現象を回避するために、閾程度に対して僅かなマージンを設けて本態様のコンセプトに従ったクリアランス解消制御を行う態様も、本態様に含まれるのである。
(4) 前記制御装置が、制動力要求の増加勾配に基づいて、制動力要求の発生からその制動力要求の程度が前記閾程度となるまでの時間である閾時間を推定し、前記電動ブレーキ装置に対して、前記閾時間が経過するまでは前記クリアランス解消制御を実行し、前記閾時間が経過した後には前記制動力要求依拠制御を実行するように構成された( 1)項ないし( 3)項のいずれか1つに記載の車両用ブレーキシステム。
例えば、運転者が急ブレーキをかける場合には、制動力要求の増加勾配大きくなる。そのような事象を考えると容易に理解できるように、制動力要求の増加勾配によって、制動力要求の程度が閾程度に達するまでの時間は変化する。本態様は、その時間を閾時間として推定し、その推定された閾時間を、制動力要求の発生からその閾時間が経過した時点を制動力要求の程度が閾程度となるであろう時間と擬制して、その推定された閾時間に基づいて、電動ブレーキ装置に対する制御を行う態様である。なお、閾時間の推定は、制動力要求の発生からの極初期の段階で1回だけ行ってもよく、一旦推定された閾時間が経過するまでの間、制動力要求の程度が増加する過程において、その推定された閾時間を随時更新するようにして複数回行ってもよい。
ちなみに、上述の液圧制動力遅れは、制動力要求の増加勾配に応じて変化する。詳しく言えば、制動力要求の増加勾配が小さいときに、大きいときに比べて、液圧制動力遅れは大きくなる。つまり、長い時間となる。そのことに鑑みれば、本態様によれば、液圧制動力遅れに応じて、適切なタイミングで電動制動力を発生させることが可能となる。
なお、本態様は、先の態様、詳しくは、制動力要求の程度が閾程度となるときにクリアランスが解消されるような速度でピストンを前進させるようにしてクリアランス解消制御を実行する態様と合わせた態様において、特に、有効である。その合わせた態様によれば、クリアランス解消制御におけるピストンの前進速度を、制動力要求の増加勾配に応じた好適な速度とすることが可能となる。
(5) 当該車両用ブレーキシステムが、運転者によって操作されるブレーキ操作部材を備え、
前記制御装置が、制動力要求の程度を、前記ブレーキ操作部材の操作の量であるブレーキ操作量と、前記ブレーキ操作部材に加えられる力であるブレーキ操作力との少なくとも一方に基づいて、決定するように構成された( 1)項ないし( 4)項のいずれか1つに記載の車両用ブレーキシステム。
本態様は、運転者の望む制動力を発生させる車両用ブレーキシステムにおいて好適である。なお、ブレーキ操作量とブレーキ操作力との両方に基づいて制動力要求の程度を決定する場合の手法については、従来から公知の手法を採用すればよいが、例えば、ブレーキ操作量とブレーキ操作力との重み付け和に基づいて決定するような手法を採用することができる。
(6) 前記液圧ブレーキ装置が、前輪と後輪との一方に設けられてその一方の回転を制動する車輪制動器と、前記ブレーキ操作部材が連結されるとともに前記車輪制動器に作動液を供給するためのマスタシリンダとを有し、
前記制御装置が、前記ブレーキ操作力を、前記マスタシリンダから供給される作動液の圧力に基づいて決定するように構成された( 5)項に記載の車両用ブレーキシステム。
液圧ブレーキ装置は、一般的に、ブレーキ操作力に依存して作動液を加圧する上記マスタシリンダを備えているため、加圧されてマスタシリンダから供給される作動液の圧力、つまり、マスタ圧は、ブレーキ操作力の好適な指標となる。本態様によれば、その好適な指標を用いてブレーキ操作力が決定される。マスタ圧を検出するためのセンサは、多くの液圧ブレーキ装置に既に備わっていることで、本態様によれば、敢えて別の機器を設けることなく、簡便にブレーキ操作力を決定することが可能である。
(7) 前記制御装置が、制動力要求の程度が前記閾程度となるまでは、制動力要求の程度を、前記ブレーキ操作量と前記ブレーキ操作力との両方に基づいて決定し、制動力要求の程度が前記閾程度に達した後には、前記ブレーキ操作力に基づいて決定するように構成された( 5)項または( 6)項に記載の車両用ブレーキシステム。
ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の構造に起因して、一般的に、ブレーキ操作量に比較して、ブレーキ操作力の方が、運転者が発生させようとする制動力を正確に指標する。その一方で、ブレーキ操作力に比較して、ブレーキ操作量の方が、制動力要求の発生を的確に指標する。ブレーキ操作量,ブレーキ操作力に関するそういった特質は、先に説明したマスタ圧に基づいてブレーキ操作力を決定する場合には、特に顕著に表れる。本態様は、そのような特質を考慮したものであり、端的に言えば、制動力要求の程度によって、制動力要求の程度を決定するために使用するパラメータを切り換えるように構成された態様である。そのような構成により、本態様によれば、適切な制動力要求の程度の把握が可能となる。
(8) 当該車両用ブレーキシステムが、前輪と後輪との少なくとも一方に対して設けられてその前輪と後輪との少なくとも一方の回転による発電を利用した制動力である回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を備え、
前記制御装置が、車両全体に対する制動力要求のうちの前記回生制動力では賄いきれない不足制動力を前記液圧制動力と前記電動制動力とによって賄うように、前記液圧ブレーキ装置および前記電動ブレーキ装置の作動を制御するように構成された( 1)項ないし( 7)項のいずれか1つに記載の車両用ブレーキシステム。
本態様は、いわゆるハイブリッド車両(「ハイブリッド駆動車両」と呼ぶこともできる)に好適な態様である。回生ブレーキ装置を配備した車両用ブレーキシステムでは、一般的に、回生制動力を、液圧制動力や電動制動力に優先させて発生させるように構成される。そのような構成の場合、液圧制動力,電動制動力についての制動力要求の程度は、発生させられる回生制動力によって変化する。そのような変化に対しても、上記制動力要求依拠制御は、適切に行うことができ、また、上記クリアランス解消制御も、適切に行うことが可能である。
実施例の車両用ブレーキシステムの全体構成を概念的に示す図である。 図1に示す車両用ブレーキシステムを構成する液圧ブレーキ装置の液圧回路図である。 図1に示す車両用ブレーキシステムを構成する液圧ブレーキ装置の車輪制動器を示す断面図である。 図1に示す車両用ブレーキシステムを構成する電動ブレーキ装置の車輪制動器を示す断面図である。 図4に示す車輪制動器を構成する電動ブレーキアクチュエータを示す断面図である。 図5に示す電動ブレーキアクチュエータが有する付勢機構を説明するための補足図である。 制動力要求に基づいて発生させられる液圧制動力,電動制動力の制動力要求の程度の増加の程度に対する変化を示すグラフである。 ブレーキ操作の速度の違いによる液圧制動力の変化の違いを示すグラフである。 実施例の車両用ブレーキシステムにおいて実行されるブレーキ制御プログラムを示すフローチャートである。 ブレーキ制御プログラムの一部を構成する第1および第2クリアランス解消制御サブルーチンを示すフローチャートである。
以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明の実施例である車両用ブレーキシステムを、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
[A]車両駆動システムおよび車両用ブレーキシステムの概要
実施例の車両用ブレーキシステムが搭載される車両は、図1に模式的示すように、前輪10F,後輪10Rが2つずつあるハイブリッド車両であり、2つの前輪10Fが駆動輪とされている。まず、車両駆動システムについて説明すれば、本車両に搭載されている車両駆動システムは、駆動源としてのエンジン12と、主に発電機として機能するジェネレータ14と、それらエンジン12,ジェネレータ14が連結される動力分割機構16と、もう1つの駆動源である電動モータ18とを有している。
動力分割機構16は、エンジン12の回転を、ジェネレータ14の回転と出力軸の回転とに分割する機能を有している。電動モータ18は、減速機として機能するリダクション機構20を介して出力軸に繋げられている。出力軸の回転は、差動機構22,ドライブシャフト24L,24Rを介して伝達され、左右の前輪10Fが回転駆動される。ジェネレータ14は、インバータ26Gを介してバッテリ28に繋がれており、ジェネレータ14の発電によって得られる電気エネルギは、バッテリ28に蓄えられる。また、電動モータ18も、インバータ26Mを介してバッテリ28に繋がれており、電動モータ18の作動,ジェネレータ14の作動は、インバータ26M,インバータ26Gをそれぞれ制御することによって制御される。バッテリ28の充電量の管理,インバータ26M,インバータ26Gの制御は、コンピュータ,当該車両駆動システムを構成する各機器の駆動回路(ドライバ)等を含んで構成されるハイブリッド電子制御ユニット(以下、図示してあるように「HB−ECU」と略す場合がある)29によって行われる。
本車両に搭載される実施例の車両用ブレーキシステムは、図1に模式的に示すように、大まかには、 (a)2つの前輪10Fの各々に制動力を付与する回生ブレーキ装置30と、 (b)回生ブレーキ装置30による制動力とは別に独立して、2つの前輪10Fの各々に制動力を付与する液圧ブレーキ装置32と、 (c)2つの後輪10Rの各々に制動力を付与する電動ブレーキ装置34とを含んで構成されている。
[B]回生ブレーキ装置の構成
回生ブレーキ装置30は、ハード的には、上記車両駆動システムの一部を構成するものと考えることができる。車両減速時には、前輪10Fの回転によって、電動モータ18は、バッテリ28からの電力の供給を受けずして回転する。その回転によって生じる起電力を利用して、電動モータ18は発電し、その発電した電力は、インバータ26Mを介して、バッテリ28に電気量として蓄積される。つまり、電動モータ18を発電機として機能させてバッテリ28が充電されるのである。充電された電気量に相当するエネルギの分だけ、前輪10Fの回転が、つまり、車両が減速させられる。本車両では、そのような回生ブレーキ装置30が構成されているのである。この回生ブレーキ装置30によって前輪10Fに付与される制動力(以下、「回生制動力」という場合がある)は、発電量に依拠するものであり、生じる回生制動力は、HB−ECU29が行うインバータ26Mの制御によって制御される。回生ブレーキ装置30は、一般的な構成のものを採用することができるため、回生ブレーキ装置30について詳しい説明は、省略することとする。
[C]液圧ブレーキ装置の構成
i)全体構成
液圧ブレーキ装置32は、大まかには、 (a)運転者によって操作されるブレーキ操作部材であるブレーキペダル40が連結されたマスタシリンダ42と、 (b)マスタシリンダ42からの作動液を自身を通過させることによって供給し、若しくは、自身が有するポンプ(後述する)によって加圧された作動液を調圧して供給するアクチュエータユニット44と、 (c)左右の前輪10Fに対してそれぞれ設けられて、アクチュエータユニット44からの作動液の圧力により、左右の前輪10Fの各々の回転を減速するための1対の車輪制動器46とを含んで構成されている。ちなみに、液圧ブレーキ装置32は、左右の前輪10Fに対応する2系統の装置とされている。
ii)マスタシリンダの構成
マスタシリンダ42は、図2に示すように、ハウジング内部に、ブレーキペダル40に連結されるとともに互いに直列的に配置された2つのピストン42aと、そのピストン42aの移動によって自身に導入された作動液が加圧される2つの加圧室42bとを含むタンデム型のシリンダ装置であり、作動液を大気圧下において貯留する低圧源としてのリザーバ48が付設されている。つまり、リザーバ48は、マスタシリンダ42の近傍に配置され、そのリザーバ48からの作動液が、2つの加圧室42bの各々において加圧されるようになっている。そして、マスタシリンダ42は、ブレーキペダル40に加えられた力(以下、「ブレーキ操作力」と言う場合がある)に応じた圧力の作動液を、2つの前輪10Fに対応した2つの系統ごとに、アクチュエータユニット44に供給する。詳しく言えば、アクチュエータユニット44には、マスタシリンダ42から供給された作動液を自身を通過して車輪制動器46に向かわせる液通路が設けられており、本液圧ブレーキ装置32は、その液通路を一部とするマスタシリンダ42から車輪制動器46へ作動液を供給するための液通路、すなわち、1対のマスタ液通路50を備える。つまり、本液圧ブレーキ装置32では、マスタシリンダ42から、それらマスタ液通路50を介して、車輪制動器46のそれぞれに、作動液が供給可能とされているのである。なお、車輪制動器46は、後に説明するホイールシリンダを有しており、詳しくは、作動液は、そのホイールシリンダに供給される。
また、マスタ液通路50の一方には、常閉型(非励磁状態において閉弁状態となる形式を意味する)の電磁式開閉弁であるシミュレータ開通弁52を介して、ストロークシミュレータ54が繋げられている。正常時(電気的失陥が生じていない場合であり、「通常時」,「通常作動時」と呼ぶこともできる)には、シミュレータ開通弁52は励磁されて開弁状態とされ、ストロークシミュレータ54は機能する。後に説明するが、正常時には、2系統に対応してアクチュエータユニット44内に設けられた2つの電磁式開閉弁である1対のマスタカット弁(マスタ遮断弁)56は閉弁状態とされるため、ストロークシミュレータ54は、ブレーキペダル40の踏込ストロークを担保するとともに、その踏込ストロークに応じた操作反力をブレーキペダル40に付与する。つまり、ストロークシミュレータ54は、正常時におけるブレーキ操作のフィーリングを担保する手段として機能するのである。本ストロークシミュレータ54は、マスタ液通路50に連通して自身の容積が変動する作動液室と、その作動液室の容積の増加量に応じた力をその作動液室の作動液に作用させる弾性体とを含んで構成される一般的なものであるため、ストロークシミュレータ54についての詳しい説明は、ここでは省略する。
iii)アクチュエータユニットの構成
アクチュエータユニット44は、先に説明した2つのマスタ液通路50をそれぞれ遮断する常開型(非励磁状態において開弁状態となる形式を意味する)の電磁式開閉弁である2つのマスタカット弁56と、2系統に対応した1対のポンプ60と、それらポンプ60を駆動させるモータ62と、2系統に対応した1対の電磁式リニア弁(電磁式制御弁)である1対の制御保持弁64と、それら制御保持弁64と直列的に配置された2つの常閉型の電磁式開閉弁である1対の開通弁66とを含んで構成されている。本液圧ブレーキ装置32では、単一のリザーバしか設けられておらず、2つのポンプ60は、上述のリザーバ48から、作動液を汲み上げるようにされており、そのために、2つのポンプ60とリザーバ48とを繋ぐリザーバ液通路68が設けられており、そのリザーバ液通路68の一部が、アクチュエータユニット44内に形成されている。それぞれのポンプ60は、吐出側において、上述の1対のマスタ液通路50に繋がっており、それらマスタ液通路50の各々の一部分を介して、1対の車輪制動器46に、加圧された作動液をそれぞれ供給するようにされている。なお、それぞれのポンプ60の吐出側には、それぞれのポンプ60への作動液の逆流を防止するために、逆止弁70が設けられている。また、アクチュエータユニット44内には、2系統に対応して、それぞれのポンプ60と並列にマスタ液通路50とリザーバ液通路68とを繋ぐ1対の帰還液通路72が形成されており、それら帰還液通路72の各々に、上記制御保持弁64,開通弁66が設けられている。ちなみに、開通弁66は、帰還液通路72を開通させるための弁であるため、帰還路開通弁66と呼ぶことがあることとする。逆の見方をすれば、非励磁状態において帰還液通路72を遮断している弁であるため、遮断弁と解することも可能である。なお、本アクチュエータユニット44では、1対のポンプ60と、モータ62とを含んで、高圧源として機能する1つのポンプ装置73が構成されていると考えることができ、そのポンプ装置73と、マスタシリンダ42を介さずにリザーバ48に繋がる上記リザーバ液通路68と、上記1対の帰還液通路72と、上記1対の制御保持弁64と、上記1対の帰還路開通弁66とを含んで、ポンプ装置73からの作動液をそれの圧力を制御しつつ1対の車輪制動器46のそれぞれに供給する制御液圧供給装置74が構成されていると考えることができる。
なお、アクチュエータユニット44内には、2系統に対応して、1対の車輪制動器46の各々に供給される作動液の圧力(以下、「ホイールシリンダ圧」と言う場合がある)を検出するために、1対のホイールシリンダ圧センサ75が設けられており、また、マスタシリンダ42から供給される作動液の圧力(以下、「マスタ圧」と言う場合がある)を検出するために、1対のマスタ圧センサ76が設けられている。
iv)車輪制動器の構成
前輪10Fの各々の回転を止めるための車輪制動器46は、図3に模式的に示すようなディスクブレーキ装置である。この車輪制動器46は、前輪10Fと一体的に回転する回転体としてのディスクロータ80と、前輪10Fを回転可能に保持するキャリアに移動可能に支持されたキャリパ82とを含んで構成されている。キャリパ82には、それの一部をハウジングとするホイールシリンダ84が内蔵されている、ホイールシリンダ84が有するピストン86の先端側、および、キャリパ82のホイールシリンダ84が内蔵されている部分の反対側には、それらにそれぞれ係止され、かつ、ディスクロータ80を挟んで対向する1対のブレーキパッド(摩擦部材の一種である)88が設けられている。
ホイールシリンダ84の作動液室90に、アクチュエータユニット44からの作動液が供給され、その作動液の圧力により、1対のブレーキパッド88は、ディスクロータ80を挟み付ける。つまり、ホイールシリンダ84の作動によって、摩擦部材であるブレーキパッド88がディスクロータ80に押し付けられるのである。このようにして、車輪制動器46は、摩擦力を利用して、前輪10Fの回転を止めるための制動力、すなわち、車両を制動するための制動力(以下、「液圧制動力」と言う場合がある)を発生させる。この液圧制動力は、アクチュエータユニット44から供給される作動液の圧力に応じた大きさとなる。車輪制動器46は、一般的な構造のものであるため、車輪制動器46についての詳しい説明は省略する。
[D]電動ブレーキ装置の構成
電動ブレーキ装置34は、図1に示すように、後輪10Rの各々の回転を止めるための1対の車輪制動器100を含んで構成されている。ちなみに、車輪制動器100の各々自体を「電動ブレーキ装置」と呼ぶことも可能である。各車輪制動器100は、図4に示すように、電動ブレーキアクチュエータ110(以下、単に「アクチュエータ110」と略す場合がある)が中心的な構成要素として配設されたブレーキキャリパ120(以下、単に「キャリパ120」と略す場合がある)と、車輪(本実施例では、後輪)とともに回転する回転体としてのディスクロータ122とを含んで構成されている。
i)ブレーキキャリパの構成
キャリパ120は、ディスクロータ122を跨ぐようにして、車輪を回転可能に保持するキャリア(図示を省略する)に設けられたマウント(図示を省略する)に、軸線方向(図の左右方向)に移動可能に保持されている。1対のブレーキパッド(以下、単に「パッド」と略す場合がある)124a,124bは、軸線方向の移動が許容された状態で、ディスクロータ122を挟むようにしてマウントに保持されている。パッド124a,124bの各々は、ディスクロータ122に接触する側に位置する摩擦部材126と、その摩擦部材126を支持するバックアッププレート128とを含んで構成されている。
便宜的に、図における左方を前方と、右方を後方として説明すれば、前方側のパッド124aは、キャリパ本体130の前端部である爪部132に支持されるようにされている。アクチュエータ110は、キャリパ本体130の後方側の部分に、当該アクチュエータ110のハウジング140が固定されるようにして保持されている。アクチュエータ110は、ハウジング140に対して進退するピストン142を有し、そのピストン142は、前進することによって、前端部、詳しくは、前端が後方側のパッド124b、詳しくは、パッド124bのバックアッププレート128と係合する。そして、ピストン142が、係合した状態でさらに前進することで、1対のパッド124a,124bは、ディスクロータ122を挟み付ける。言い換えれば、各パッド124a,124bの摩擦部材126がディスクロータ122に押し付けられる。この押付けによって、ディスクロータ122と摩擦部材126との間の摩擦力に依存する車輪の回転に対する制動力、つまり、車両を減速,停止させるための制動力が発生させられるのである。
ii)電動ブレーキアクチュエータの構造
アクチュエータ110は、図5に示すように、上述のハウジング140,上述のピストン142の他、駆動源としての電動モータ144,電動モータ144の回転を減速させるための減速機構146,その減速機構146を介して減速された電動モータ144の回転によって回転させられる入力軸148,その入力軸148の回転動作をピストン142の前進後退動作に変換する動作変換機構150等を含んで構成されている。なお、以下の説明において、便宜的に、図の左方を前方,右方を後方と呼ぶこととする。
ピストン142は、ピストンヘッド152と、当該ピストン142の中空の筒部である出力筒154とを含んで構成されており、一方で、電動モータ144は、円筒状の回転駆動軸156を有している。そして、回転駆動軸156の内部に出力筒154が、出力筒154の内部に入力軸148が、互いに同軸的となるように、詳しくは、回転駆動軸156,出力筒154,入力軸148が、それらの軸線が互いに共通の軸線である軸線Lとなるように、配設されている。その結果、本アクチュエータ110は、コンパクトなものとされている。
回転駆動軸156は、ハウジング140に、ラジアル軸受け158を介して回転可能に、かつ、軸線方向(軸線Lの延びる方向であり、図における左右方向である)に移動不能に保持されている。電動モータ144は、回転駆動軸156の外周において一円周上に配置された磁石160と、それら磁石160を取り囲むようにしてハウジング140の内周に固定されたコイル162とを含んで構成されている。
減速機構146は、回転駆動軸156の後端に固定的に付設された中空のサンギヤ164と、ハウジング140に固定されたリングギヤ166と、それらサンギヤ164とリングギヤ166との両方に噛合してサンギヤ164の周りを公転する複数のプラネタリギヤ168(図では、1つしか示されていない)とを含んで構成される遊星ギヤ式減速機構である。複数のプラネタリギヤ168の各々は、キャリアとしてのフランジ170に、自転可能に保持されている。入力軸148は、前方側の部分を構成する前方軸172と、後方側の部分を構成する後方軸174とが、螺合してなるものであり、フランジ170は、それら前方軸172と後方軸174との間に挟まれて固定されることで、前方軸172および後方軸174と一体的に、つまり、入力軸148と一体的に回転する。このように構成された減速機構146を介して、回転駆動軸156の回転、つまり、電動モータ144の回転は、入力軸148の回転として、減速されて伝達される。ちなみに、入力軸148は、フランジ170,スラスト軸受け176,支持板178を介して、ハウジング140に、回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持されている。
動作変換機構150は、入力軸148の前方軸172の外周に設けられて外ねじおよび外歯とが形成された部分である外ねじ・歯形成部180と、ピストン142の出力筒154の内部に設けられて内ねじが形成された内ねじ形成部182と、出力筒154の後端部に差し込まれて固定されて内歯が形成されたリングギヤ184と、前方軸172の外周と出力筒154の内周との間に配設された複数のプラネタリローラ186(図では、1つしか示されていない)とを含んで構成されている。プラネタリローラ186の外周には、前方軸172の外周と同様に、外ねじおよび外歯が形成されている。ちなみに、前方軸172の外ねじ・歯形成部180,プラネタリローラ186のいずれもが、外ねじが形成されている全領域に渡って外歯が形成されているため、外周面にテクスチャが形成されているように見える。
プラネタリローラ186の外歯は、前方軸172の外ねじ・歯形成部180に形成された外歯およびリングギヤ184の内歯の両方に噛合し、また、プラネタリローラ186の外ねじは、前方軸172の外ねじ・歯形成部180に形成された外ねじおよび出力筒154の内ねじ形成部182に形成された内ねじとの両方に螺合している。各外ねじ,内ねじのピッチは互いに等しくされているが、各外ねじ,内ねじの条数は互いに異なるものとなっている。
この動作変換機構150は、公知のものであり、それの構成,動作原理等は、例えば特開2007−56952号公報に詳しく説明されているため、ここでは、簡単に説明することとする。大まかに言えば、本動作変換機構150では、プラネタリローラ186の外歯の歯数とリングギヤ184の内歯の歯数との比と、プラネタリローラ186の外ねじの条数と出力筒154の内ねじ形成部182に形成された内ねじの条数との比とは、等しくされているものの、プラネタリローラ186の外歯の歯数と前方軸172の外ねじ・歯形成部180に形成された外歯の歯数との比と、プラネタリローラ186の外ねじの条数と前方軸172の外ねじ・歯形成部180に形成された外ねじの条数との比とは、異なっている。つまり、作動差が存在している。
ピストン142の軸線回りの回転、つまり、出力筒154の回転が禁止されており、入力軸148を回転させれば、プラネタリローラ186は、自転しつつ入力軸148の前方軸172の周りを公転する。そのとき、先に説明した歯の歯数の比およびねじの条数の比の関係に基づいて、プラネタリローラ186と出力筒154とは軸線方向に相対移動せず、プラネタリローラ186と入力軸148とが軸線方向に相対移動する。つまり、上記作動差に基づいて、ピストン142とプラネタリローラ186とが一緒になって入力軸148に対して軸線方向に移動するのである。
以上の説明から解るように、本アクチュエータ110では、電動モータ144を回転させることでピストン142が進退させられることになる。図に示す状態は、ピストン142が、可動範囲において最も後端側の位置(以下、「設定後退端位置」という場合がある)に位置している状態であり、詳しく言えば、この状態から電動モータ144を正回転させれば、ピストン142が前進し、図4から解るように、ピストン142の前端がパッド124bと係合した状態で、パッド124a,124bがディスクロータ122に押し付けられて、制動力が発生する。ちなみに、この制動力の大きさは、電動モータ144に供給される電流に応じた大きさとなる。その後、電動モータ144を逆回転させれば、ピストン142は後退し、ピストン142とパッド124bとの係合が解除されて、制動力が発生させられない状態となり、最後には、ピストン142は、図5に示す設定後退端位置に復帰する。
以上説明した構成要素の他に、本アクチュエータ110では、電動モータ144の回転角を検出するためのモータ回転角センサとして、レゾルバ188が設けられている。このレゾルバ188の検出信号に基づいて、ピストン142の軸線方向における位置,移動量を検出することが可能となっている。また、支持板178とスラスト軸受け176との間には、入力軸148に作用するスラスト方向の力、つまり、軸力を検出するための軸力センサ190(ロードセルである)が配設されている。この軸力は、ピストン142がブレーキパッド124bをディスクロータ122に押し付ける力に相当し、軸力センサ190の検出値に基づいて、当該車輪制動器100、つまり、電動ブレーキ装置34が発生させている制動力を検出することが可能とされている。
また、本アクチュエータ110では、電動パーキングブレーキとしての機能を発揮するために、入力軸148の回転を禁止する機構も設けられている。詳しく説明すれば、上記フランジ170の外周には、ラチェット歯192が形成されており、その一方で、先端にラチェット歯192を係止するための係止爪194を有するプランジャ196と、ハウジング140の外周に固定されてプランジャ196を進退させるソレノイド198とが設けられている。ソレノイド198を励磁させてプランジャ196を突出させた状態で電動モータ144を正回転させることで、係止爪194がラチェット歯192を係止し、その状態でソレノイド198の励磁を解除しても、ピストン142の後退が禁止されることになる。係止爪194による係止を解除する場合には、ソレノイド198を非励磁状態としたままで、電動モータ144を正回転させればよい。
ピストン142が前進していて制動力が発生させられている状態において、例えば、電動モータ144への電流が断たれる等した場合に、ピストン142を後退させることができずに、制動力が発生させられている状態が継続することになる。そのような場合を想定して、本アクチュエータ110は、弾性体が発揮する弾性力によって、ピストン142を後退させる機構を備えている。ただし、先に説明した動作変換機構150は、正効率(入力軸148の回転によってピストン142を進退させるときの効率)に比べて、逆効率(ピストン142の進退によって入力軸148を回転させるときの効率)が小さいものとなっている。そのため、上記機構として、本アクチュエータ110は、ピストン142が後退する方向の回転付勢力(「回転トルク」と呼ぶことも可能である)を入力軸148に付与する付勢機構200を備えている。
具体的に説明すれば、付勢機構200は、ハウジング140に固定された外輪202と、入力軸148の後方軸174にそれと一体回転するように固定されて外輪202の内側に配置された内輪204と、外輪202と内輪204との各々において他方と向かい合う部分どうしの間に配設された弾性体としての渦巻きばね(「ぜんまいばね」若しくは「ゼンマイ」と呼ばれる場合もある)206とを含んで構成されている。渦巻きばね206は、図5に示す状態、つまり、ピストン142が、上述の設定後退端位置に位置している状態では、図6(a)に示すように、渦巻きばね206は、殆ど弾性変形させられておらず、概ね弾性力を発生させない状態となっている。その状態から、電動モータ144によって入力軸148を回転させてピストン142を前進させるにつれて、図6(b)に示すように、渦巻きばね206は、徐々に巻き締められて、弾性力を発生させる。つまり、設定後退端位置からピストン142が前進した前進量に応じた大きさの弾性力が、ピストン142の前進に抗う付勢力、つまり、ピストン142を後退させる方向の付勢力として作用することになる。言い換えれば、渦巻きばね206によって入力軸148に作用する付勢力は、ピストン142が前進させられるにつれて大きくなるようにされているのである。そのような回転付勢力によって、ピストン142が前進していて制動力が発生させられている状態において電動モータ144によってピストン142を後退させることができなくなった場合にも、ピストン142を後退させることができるのである。
以上説明した構成の下、電動ブレーキ装置34を構成する車輪制動器100は、摩擦力を利用して、後輪10Rの回転を止めるための制動力、すなわち、車両を制動するための制動力(以下、「電動制動力」と言う場合がある)を発生させる。なお、図1に示すように、各車輪制動器100の電動モータ144には、上記バッテリ28とは別のバッテリである補機バッテリ220から電流が供給される。
[E]車両用ブレーキシステムの基本的な制御
i)制御システム
本車両用ブレーキシステムの制御、詳しくは、制動力F(各種制動力の総称である)の制御は、図1に示す制御システムによって行われる。具体的には、液圧ブレーキ装置32の制御は、液圧ブレーキ装置用電子制御ユニット(以下、「HY−ECU」と略す場合がある)230によって行われ、電動ブレーキ装置34の制御は、各車輪制動器100ごとに設けられた2つの電動ブレーキ装置用電子制御ユニット(以下、「EM−ECU」と略す場合がある)232によって行われる。HY−ECU230は、コンピュータと、液圧ブレーキ装置32を構成する各機器のドライバ(駆動回路)等とを含んで構成され、EM−ECU232は、コンピュータと、電動ブレーキ装置34を構成する各機器のドライバ(駆動回路)等とを含んで構成されている。先に説明したように、回生ブレーキ装置30の制御は、HB−ECU29によって行われる。
より具体的に言えば、HB−ECU29は、回生ブレーキ装置30を構成するインバータ26G,26Mの制御を、HY−ECU230は、液圧ブレーキ装置32を構成するアクチュエータユニット44が有するマスタカット弁56,制御保持弁64,帰還路開通弁66,ポンプ装置73のモータ62の制御を、EM−ECU232は、電動ブレーキ装置34を構成する各車輪制動器100の電動モータ144の制御を行うことによって、回生制動力FRG,液圧制動力FHY,電動制動力FEMが制御される。それによって、車両全体に付与される制動力Fである全体制動力FSUMが制御されることになる。本車両用ブレーキシステムでは、HB−ECU29,HY−ECU230,EM−ECU232は、車両内のネットワーク(CAN)にて、互いに接続されており、相互に通信を行いつつ、それぞれの制御を行うようにされている。HY−ECU230は、後に説明するように、本車両用ブレーキシステムにおいて、HB−ECU29,EM−ECU232をも統括するメイン電子制御ユニットとして機能する。
なお、本車両用ブレーキシステムが搭載されている車両は、先行車両に追従して自動走行を行ったり、当該車両の衝突を回避したりすることができるようになっている。つまり、車両の自動操作が可能とされ、本車両は、その車両自動操作を司る車両自動操作電子制御ユニット(以下、「AO−ECU」という場合がある)233が搭載されている。自動操作では、先行車両に対する車間距離が縮まったり、障害物への衝突の可能性が高まったりした場合に、運転者の意図に基づかない制動要求、すなわち、自動ブレーキの要求がなされることになる。この要求は、AO−ECU233からHY−ECU230に、必要とされる全体制動力FSUM(後述する)についての信号として伝えられる。ちなみに、HB−ECU29,HY−ECU230,EM−ECU232,AO−ECU233を含んで、当該車両用ブレーキシステムの制御装置が構成されていると考えることもできる。
ii)制動力の基本的制御
本車両用ブレーキシステムにおける制動力の基本的な制御、言い換えれば、通常時における制御は、以下のようにして行われる。ちなみに、電動ブレーキ装置34は、2つの車輪制動器100を有しており、また、それぞれにEM−ECU232が設けられているが、説明を解りやすくするため、それら車輪制動器100,EM−ECU232を、それぞれ1つのものとして扱うこととする。通常時は、液圧ブレーキ装置32のアクチュエータユニット44に配設されているマスタカット弁56は閉弁されており、マスタ圧センサ76によって検出されるマスタ圧PMは、ストロークシミュレータ54の弾性体のばね定数に依存した圧力、つまり、ブレーキペダル40に加わる運転者の操作力であるブレーキ操作力σを指標するものとなる。そこで、まず、ブレーキ操作力σに基づいて、詳しく言えば、検出されたマスタ圧PMに基づいて、車両全体に必要な制動力F(4つの車輪10に付与される制動力Fの合計)である必要全体制動力FSUM *が決定される。具体的には、マスタ圧PMに操作力依拠ゲインασを掛けることによって、必要全体制動力FSUM *を求める。ちなみに、ブレーキ操作力σは、ブレーキペダル40の操作の程度、つまり、ブレーキ操作の程度を示す操作値の一種であり、必要全体制動力FSUM *を示すパラメータと考えることができるものである。
なお、自動ブレーキが必要となった場合には、AO−ECU233において、必要全体制動力FSUM *が決定され、その決定された必要全体制動力FSUM *に関する情報が、AO−ECU233からHY−ECU230に送信される。その場合、HY−ECU230は、受信した情報に基づく必要全体制動力FSUM *に基づいて、以下の処理を行う。
本車両用ブレーキシステムでは、大まかに言えば、回生制動力FRGを優先的に発生させ、必要全体制動力FSUM *のうちの回生制動力FRGでは賄いきれない分である不足制動力FISを、液圧制動力FHYと電動制動力FEMとによって賄うようにされる。ちなみに、回生制動力FRG,液圧制動力FHY,電動制動力FEMは、それぞれ、回生ブレーキ装置30,液圧ブレーキ装置32,電動ブレーキ装置34によって前輪10F若しくは後輪10Rである2つの車輪10に付与される制動力Fの合計であり、正常時において、実際には、2つの前輪10F若しくは後輪10Rの各々に、回生制動力FRG,液圧制動力FHY,電動制動力FEMの半分が付与される。
必要全体制動力FSUM *についての信号が、HY−ECU230からHB−ECU29に送信され、HB−ECU29は、その必要全体制動力FSUM *を超えない範囲において発生可能な最大の回生制動力FRGとして、目標回生制動力FRG *を決定する。その目標回生制動力FRG *についての信号は、HB−ECU29からHY−ECU230に返信される。
続いて、HY−ECU230は、必要全体制動力FSUM *から目標回生制動力F* RGを減じることで、上記不足制動力FISを決定する。次いで、不足制動力FISを液圧制動力FHYと電動制動力FEMとによって賄うために、詳しく言えば、液圧制動力FHYと電動制動力FEMとが設定された配分比(βHY:βEM)となるようにして賄うために、HY−ECU230は、不足制動力FISに、液圧制動力分配係数βHY,電動制動力分配係数βEM(βHY+βEM=1である)をそれぞれ乗じることで、発生させるべき液圧制動力FHY,電動制動力FEMとして、目標液圧制動力FHY *,目標電動制動力FEM *を決定する。目標電動制動力FEM *についての信号は、HY−ECU230からEM−ECU232に送信される。
そして、回生ブレーキ装置30,液圧ブレーキ装置32,電動ブレーキ装置34が、それぞれ、目標回生制動力FRG *,目標液圧制動力FHY *,目標電動制動力FEM *に基づいて制御される。詳しく言えば、HB−ECU29は、回生制動力FRGが目標回生制動力FRG *となるように、上述のインバータ26Mを制御し、HY−ECU230は、液圧制動力FHYが目標液圧制動力FHY *となるように、上述のモータ62および制御保持弁64に供給される電流を制御し、EM−ECU232は、電動制動力FEMが目標電動制動力FEM *となるように、上述の電動モータ144への供給電流Iを制御する。
液圧制動力FHYに関して具体的に言えば、モータ62には、必要全体制動力FSUM *が0ではない限り、設定された電流が供給されるとともに、ホイールシリンダ圧センサ75によって検出されるホイールシリンダ圧PWが、目標液圧制動力FHY *に基づいて決定される目標ホイールシリンダ圧PWとなるように、制御保持弁64に供給される電流が制御される。また、電動制動力FEMに関して具体的に言えば、上述の軸力センサ190によって検出される軸力(スラスト荷重)WSが、目標電動制動力FEM *に基づいて決定される目標軸力WS *となるように、電動モータ144へ供給される電流が制御される。なお、ここまでに説明した基本的制御は、液圧制動力についても、また、電動制動力についても、制動力の要求に依拠した制動力を発生させるための制御であるため、以降の説明において、それらの制御を制動力要求依拠制御と呼ぶ場合があることとする。
上記制動力要求依拠制御に従えば、回生制動力,液圧制動力,電動制動力は、互いに、協調するように制御される。具体的には、液圧制動力と電動制動力とで、必要全体制動力のうちの回生制動力によっては賄い切れない分である不足制動力を賄うように、回生制動力,液圧制動力,電動制動力が協調制御される。このような協調制御により、例えば車両走行速度やバッテリ28の充電状態が変動して回生制動力が変動するような場合でも、適切な必要全体制動力を簡便に確保することが可能となる。また、液圧制動力と電動制動力とが設定された配分比(βHY:βEM)で発生するように、液圧制動力と電動制動力とが協調制御される。このような協調制御によれば、簡便な制御則に従ってそれら2つの制動力を制御できることで、車両全体に必要とされる適切な制動力を、容易に制御することが可能である。
[F]実施例の車両用ブレーキシステムにおける特別な制御
以下、上述の構成の車両用ブレーキシステムが抱える問題,上記制動力要求依拠制御によって生じる問題を説明し、その問題を解決するために実施例の車両ブレーキシステムにおいて実行される特別な制御について説明する。
i)電動ブレーキ装置における離間制御
液圧ブレーキ装置32の構成からすれば、上記制動力要求依拠制御において目標液圧制動力FHY *が0になった場合に、つまり、制動力非要求時に、アクチュエータユニット44から車輪制動器46のホイールシリンダ84に供給される作動液の液圧であるホイールシリンダ圧PWが0とされる。しかしながら、ホイールシリンダ圧PWが大気圧より低下しない限り、即座にはピストン86は後退しないことから、摩擦部材であるブレーキパッド88がディスクロータ80に摺接した状態で前輪10Fが回転する現象、すなわち、引き摺り現象が生じる。車両のその後の運行によって、徐々にではあるがピストン86が後退して引き摺り現象が解消するものの、引き摺り現象は、前輪10Fの回転抵抗となるため、車両駆動エネルギのロス、つまり、燃費の悪化の一因となる。
上記引き摺り現象に考慮して、電動ブレーキ装置34においては、制動力非要求時に、電動モータ144の駆動によって、ピストン142が、設定後退端、つまり、図5に示す位置まで、移動させられる。つまり、摩擦部材126と回転体であるディスクロータ122との間に充分なクリアランスが存在する状態であるクリアランス存在状態を実現させるための離間制御が実行される。このクリアランス存在状態の実現によって、電動ブレーキ装置34では、制動力要求がなくなった直後から、引き摺り現象が解消されることとなる。つまり、電動ブレーキ装置34において、引き摺り現象が回避若しくは軽減されることにより、当該車両用ブレーキシステムは、システム全体における車両駆動エネルギのロスが低減され、燃費が向上させられることとなる。
なお、図4は、上記クリアランスを強調して示しているが、上記クリアランスは、厳密には、図4において示されている4箇所の隙間、つまり、キャリパ本体130の爪部132とブレーキパッド124aのバックアッププレート128との間の隙間CL1,ブレーキパッド124aの摩擦部材126とディスクロータ122との間の隙間CL2,ディスクロータ122とブレーキパッド124bの摩擦部材126との間の隙間CL3,ブレーキパッド124bのバックアッププレート128とピストン142との間の隙間CL4との合計と考えることができる。
ii)液圧制動力,電動制動力のそれぞれの応答性
液圧ブレーキ装置32は、図1および図2から解るように、アクチュエータユニット44と車輪制動器46との間が比較的長い作動液通路によって繋がれており、また、引き摺り状態が解消された状態から液圧制動力FHYを発生させるまでには、ピストン86をある程度の距離だけ前進させなければならない。そのため、アクチュエータユニット44から高圧の作動液が供給されたとしても、ホイールシリンダ84内の作動液の圧力は、直ちには上昇せず、実質的な液圧制動力FHYの発生に対して遅れが生じる。つまり、液圧制動力遅れが発生する。上記液圧ブレーキ装置32は、アクチュエータユニット44において高圧の作動液を畜液するアキュムレータを有しておらず、制動力要求の発生時にポンプ60が作動させられて高圧の作動液が作り出されるように構成されているため、液圧制動力遅れは、問題となる程度ではないがある程度大きくなる。
一方で、電動ブレーキ装置34では、液圧ブレーキ装置32とは違って、上述の離間制御によってクリアランス存在状態が実現されていても、電動モータ144を比較的高速で回転させることで、上記クリアランスを解消して、摩擦部材126がディスクロータ122に接触するまで、素早くピストン142を動作させることができる。つまり、制動力要求の発生から実質的に電動制動力が発生するまでの遅延である電動制動力遅れは、比較的小さいのである。
図7は、一点鎖線で示す制動力要求に対する実際の制動力の発生の様子、詳しくは、発生時の初期における制動力要求の発生からの経過時間tに対する制動力の変化について、液圧ブレーキ装置32と電動ブレーキ装置34とを比較するためのグラフであり、そのグラフから解るように、図7(b)のグラフに示す電動制動力FEMは、図7(a)のグラフに示す液圧制動力FHYと比較して、制動力要求の程度の増加に良好に追従し、電動制動力遅れΔtEMは、液圧制動力遅れΔtHYに対して小さいものとなっている。つまり、電動ブレーキ装置34は、液圧ブレーキ装置32よりも、応答性において優れているのである。ちなみに、グラフでは、一点鎖線で示す制動力要求として、上述の配分比(βHY:βEM)が1:1とされている場合の目標液圧制動力FHY *,目標電動制動力FEM *が表示されており、また、二点鎖線で示す制動力要求として、上述の不足制動力FISが示されている。
iii)クリアランス解消制御
本実施例の車両用ブレーキシステムでは、電動ブレーキ装置34において上述の離間制御を実行し、かつ、液圧ブレーキ装置32と電動ブレーキ装置34との上記応答性における差を利用して、制動力要求発生時に、電動ブレーキ装置34において上述のクリアランスを解消するための制御であるクリアランス解消制御が、電動ブレーキ装置34に対して実行される。詳しく言えば、クリアランス解消制御は、液圧制動力遅れΔtHYの間にクリアランスを解消するように実行される。実行可能なクリアランス解消制御として、例えば2つの異なるタイプの制御が準備されており、実行にあたって、それらのうちの設定された1つのものが選択されるようになっている。以下、それら2つのクリアランス解消制御を、第1クリアランス解消制御,第2クリアランス解消制御と呼びつつ、順次説明する。なお、クリアランス解消制御のコンセプトについての理解の容易化のため、以下、自動ブレーキに依拠した制動力要求ではなく、ブレーキペダル40の操作に依拠した制動力要求、つまり、ブレーキ操作に基づく制動力要求に限定した説明を行うこととする。
iii-a)第1クリアランス解消制御
第1クリアランス解消制御は、制動力要求が発生したときに開始され、制動力要求の程度が閾程度に増加するまで行われる。制動力要求の程度が閾程度に達した後には、電動ブレーキ装置34に対して、先に説明した基本的な制御である制動力要求依拠制御が実行される。ちなみに、液圧ブレーキ装置32に対しては、第1クリアランス解消制御は実行されず、制動力要求が発生したときから、上記制動力要求依拠制御が実行される。
制動力要求依拠制御では、先に説明したように、原則的にはブレーキ操作力σに基づいて制動力要求の程度が決定されるが、第1クリアランス解消制御が実行されている間は、ブレーキ操作力σと、ブレーキペダル40の操作量である操作ストロークδとの両方に基づいて決定される。図1,図2に示すように、ブレーキペダル40には、当該ブレーキペダル40の操作量である操作ストロークδを検出するための操作ストロークセンサ234が設けられており、具体的に言えば、HY−ECU230は、検出された操作ストロークδに、操作量依拠ゲインαδを掛けたものと、先に説明したマスタ圧PMに先の操作力依拠ゲインασとは値の異なる操作力依拠ゲインασ’を掛けたものとを和することによって、必要全体制動力FSUM *が決定される。言い換えれば、ブレーキ操作力σとブレーキ操作量との重み付け和に基づいて、必要全体制動力FSUM *が決定されるのである。したがって、ブレーキ操作量である操作ストロークδも、ブレーキ操作の程度を示す操作値の一種であり、必要全体制動力FSUM *を示すパラメータと考えることができるものである。ちなみに、第1クリアランス解消制御を行っている間において操作ストロークδとマスタ圧PMとの両方に基づいて必要全体制動力FSUM *を決定するのは、マスタシリンダ42の構造等に起因して、ブレーキ操作の開始の初期においてマスタ圧PMの上昇が遅れるためであり、その一方で、第1クリアランス解消制御が終了した後に操作ストロークδに基づかずに必要全体制動力FSUM *を決定するのは、マスタ圧PMが、操作ストロークδに比較して、制動力要求についての運転者の意図をより的確に示すからである。
そして、HY−ECU230は、先に説明したように、決定された必要全体制動力FSUM *から上述の目標回生制動力FRG *を減じることで、不足制動力FISを決定し、その不足制動力FISに基づいて、上述の配分比(βHY:βEM)に従って、目標液圧制動力FHY *,目標電動制動力FEM *を決定する。上記不足制動力FISは、発生させるべき液圧制動力FHY,電動制動力FEMの総和であるため、その不足制動力FISを制動力要求の程度として、その不足制動力FISを基に、制動力要求の程度と上記閾程度との比較が行われる。具体的には、閾程度として、閾不足制動力FIS0が設定されており、不足制動力FISが閾不足制動力FIS0に達したときに、制動力要求の程度が閾程度に達したと判断される。
閾程度である閾不足制動力FIS0は、図7のグラフに示すように設定されている。グラフは、標準的なブレーキ操作(以下、「標準ブレーキ操作」という場合がある)、つまり、急ブレーキや極端に緩慢なブレーキ操作ではなく通常最も多く行われるであろうと推定されるブレーキ操作が行われたときの液圧制動力FHY,電動制動力FEMの時間的変化を示しており、標準ブレーキ操作において、そのブレーキ操作の開始後、実質的に液圧制動力FHYが発生するまでの時間、つまり、液圧制動力遅れΔtHYに相当する時間が経過したときの不足制動力FISが、閾不足制動力FIS0として設定されている。
第1クリアランス解消制御では、電動ブレーキアクチュエータ110のピストン142は、最高速で前進させられる。詳しく言えば、許容されている最大の電流が電動モータ144に供給される。そのため、標準ブレーキ操作では、上述のように設定された閾不足制動力FIS0に不足制動力FISが到達する前に、ブレーキパッド124a,124bとディスクロータ122との間のクリアランスが解消される位置まで、ピストン142は前進させられる。
先に説明したように、EM−ECU232は、レゾルバ188の検出信号に基づいて、ピストン142の軸線方向における位置であるピストン位置pPを把握しており、また、前回のブレーキ操作において電動制動力FEMが実際に発生した時点のピストン142の前進位置を、軸力センサ190による軸力WSの検出値に基づいて、クリアランス解消位置として記憶している。第1クリアランス解消制御では、そのクリアランス解消位置よりも極僅かに後退した位置、つまり、極僅かなマージンが存在する位置を、目標前進位置pP *として、その目標前進位置pP *までピストン142が高速で移動させられる。つまり、ピストン142が最高速で前進するような電流Iが電動モータ144に供給されるのである。ちなみに、第1クリアランス解消制御は、不足制動力FISが閾不足制動力FIS0に達するまで継続するため、厳密には、ブレーキ操作の速度が極端に速い等の特別の例外を除き、ピストン142は、目標前進位置pP *に位置させられたまま、続く制動力要求依拠制御の開始を待つこととなる。
上記離間制御の実行によって、電動ブレーキ装置34における引き摺り現象を回避した上で、第1クリアランス解消制御の実行によって、その離間制御によって生じるクリアランスを、制動力要求があったときに効果的に解消することが可能となる。詳しく言えば、制動力要求があったときに、実質的な液圧制動力FHYの発生のタイミングに対して、実質的な電動制動力FEMの発生のタイミングを適切化させることが可能となるのである。さらに言えば、それらのタイミングを一致させることも可能となるのである。
なお、第1クリアランス解消制御において、ピストン142の前進速度vPを、標準ブレーキ操作において制動力要求が発生してから不足制動力FISが閾不足制動力FIS0となるまでの時間に、クリアランスが丁度なくなるような速度とすることも可能である。言い換えれば、制動力要求の程度が閾程度となるときにクリアランスが解消されるような速度でピストン142を前進させることも可能なのである。具体的に言えば、標準ブレーキ操作における液圧制動力遅れΔtHYの間に、ピストン142が上記目標前進位置pP *にまで前進するように、ピストン142の前進速度vPを設定すればよい。そのような第1クリアランス解消制御の実行により、ピストン142を殆ど停止させることなく、続く制動力要求依拠制御に円滑に移行することが可能となる。
iii-b)第2クリアランス解消制御
第2クリアランス解消制御の実行では、簡単に言えば、その実行の時間が、ブレーキ操作の速度に応じて変更するようにされている。概して言えば、液圧ブレーキ装置32における液圧制動力遅れΔtHYは、ブレーキ操作の速度によって変化する。詳しく言えば、比較的速いブレーキ操作のときは、図8(a)のグラフが示すように、不足制動力FIS,液圧制動力FHYの増加勾配は急であり、液圧制動力遅れΔtHY1は、短くなっている。一方で、比較的遅いブレーキ操作のときは、図8(b)のグラフが示すように、不足制動力FIS,液圧制動力FHYの増加勾配は緩やかであり、液圧制動力遅れΔtHY2は、長くなっている。このような現象を考慮して、制動力要求の程度である不足制動力FISの増加勾配dFISに基づいて、第2クリアランス解消制御が実行される時間を変更するようにされている。
具体的に説明すれば、HY−ECU230は、上記増加勾配dFISを、常時把握しており、また、ブレーキペダル40の操作ストロークδが0を超えた時点(以下、「操作開始時点」という場合がある)からの経過時間tを計測している。そして、時点々々で把握した増加勾配dFISに基づいて、実質的な液圧制動力FHYが発生させられる不足制動力FISである上記閾不足制動力FIS0に到達するまでの操作開始時点からの時間を、閾時間t0として常時演算している。ちなみに、図8(a),(b)では、閾時間t0が、それぞれ、t01,t02として、概念的に表記されている。HY−ECU230は、経過時間tが閾時間t0となるまでは、つまり、閾時間t0が経過するまでは、第2クリアランス解消制御を実行し、閾時間t0が経過した後には、第2クリアランス解消制御の実行を終了して、上記制動力要求依拠制御を実行する。
一方で、先の説明から理解できるように、電動ブレーキアクチュエータ110のピストン142に関する上記目標前進位置pP *は、概ね、実質的な電動制動力FEMが発生させられる時点のピストン位置pPと考えることができる。先に説明したように、EM−ECU232は、現時点でのピストン位置pPを把握しており、HY−ECU230は、そのピストン位置pPと目標前進位置pP *とに基づいて、ピストン142が目標前進位置pP *まで到達するための現時点での残存前進距離(pP *−pP)を、また、上記閾時間t0と現時点での経過時間tとに基づいて、ピストン142が目標前進位置pP *まで到達するまでの現時点における残存時間(t0−t)を、それぞれ演算しする。そして、HY−ECU230は、残存前進距離(pP *−pP)と残存時間(t0−t)とに基づいて、ピストン142の前進速度vPを決定し、EM−ECU232は、その前進速度vPに基づいて、ピストン142を前進させる。具体的には、前進速度vPに基づく供給電流Iを電動モータ144に供給する。このようにして、第2クリアランス解消制御によれば、制動力要求の増加勾配に基づいて、ピストン142の前進速度vPも変更されるのである。
ちなみに、第2クリアランス解消制御が実行されている間は、第1クリアランス解消制御が実行されている間と同様に、同じ理由から、ブレーキ操作力σとブレーキ操作量とに基づいて、具体的には、マスタ圧PMと操作ストロークδとの両方に基づいて、必要全体制動力FSUM *が決定され、その必要全体制動力FSUM *に基づいて、不足制動力FISが決定される。
第2クリアランス解消制御の実行により、ブレーキ操作の速度の如何によらず、第1クリアランス解消制御の実行と同様の効果、簡単に言えば、実質的な液圧制動力FHYの発生のタイミングに対して、実質的な電動制動力FEMの発生のタイミングを適切化させることが可能となる等の効果を享受することが可能である。また、ブレーキ操作の速度の如何によらず、ピストン142を殆ど停止させることなく、続く制動力要求依拠制御に円滑に移行することが可能となる。
なお、上述の第2クリアランス解消制御では、ピストン142の前進速度vPが、不足制力FISの増加勾配dFISに基づいて変更されるようにされていたが、例えば、第1クリアランス解消制御と同様に、最高速でピストン142を目標前進位置pP *まで前進させ、その位置において停止させて、続く制動力要求依拠制御が開始されるようにしてもよい。
[G]クリアランス解消制御を含む制御処理のフロー
上記クリアランス解消制御を含む本実施例の車両用ブレーキシステムの制御は、主にHY−ECU230が、図9にフローチャートを示すブレーキ制御プログラムを、短い時間ピッチ(例えば、数msec〜数十msec)で繰り返し実行することによって、行われる。上述の第1クリアランス解消制御と上述の第2クリアランス解消制御とのいずれを行うかについては、設定によって変更可能とされている。以下に、ブレーキ制御プログラムに従う制御処理について、図9のフローチャートに沿って説明する。
ブレーキ制御プログラムに従う処理では、まず、S1(「S」は、ステップの略であり、以下のステップも同様に表記する)において、ブレーキ操作がなされているか否かが、操作ストロークδの検出値に基づいて認定される。ブレーキ操作がなされた若しくはなされている場合には、S2において、クリアランス解消制御実行フラグFCの値に基づいて、続くS3,S4のいずれの処理を行うかが決定される。クリアランス解消制御実行フラグの値は、上述のクリアランス解消制御が行われているとき若しくは行うべきとき(以下、「クリアランス解消制御実行時」という場合がある)に、“1”とされ、行っていないとき若しくは終了すべきとき(以下、「クリアランス解消制御非実行時」と言う場合がある)に、“0”とされる。
クリアランス解消制御実行時には、S3において、上述のように、ブレーキ操作量である操作ストロークδと、ブレーキ操作力の指標であるマスタ圧PMとに基づいて、必要全体制動力FSUM *が決定され、クリアランス解消制御非実行時には、S4において、マスタPMに基づいて、必要全体制動力FSUM *が決定される。ちなみに、ブレーキ操作の開始時には、クリアランス解消制御実行フラグFCの値は、“1”とされているため、操作ストロークδとマスタ圧PMとに基づいて必要全体制動力FSUM *が決定される。次いで、S5において、上述のように、目標回生制動力FRG *が特定されるとともに、決定された必要全体制動力FSUM *に基づいて、不足制動力FIS,目標液圧制動力FHY *,目標電動制動力FEM *が決定される。これらS3〜S5の処理は、制動力要求の程度を認定するための処理と考えることができる。
続く、S6において、液圧ブレーキ装置32に対して、先に説明したように、目標液圧制動力FHY *に基づいて、制動力要求依拠制御が行われる。
そして、S7において、再びクリアランス解消制御実行フラグFCの値に基づいて、クリアランス解消制御実行時とクリアランス解消制御非実行時とのいずれであるかが判断される。クリアランス解消制御非実行時には、S8において、電動ブレーキ装置34に対して、先に説明したように、目標電動制動力FEM *に基づいて、制動力要求依拠制御が行われる。
S7において、クリアランス解消制御実行時であると判断された場合には、S9において、クリアランス解消制御選択フラグFSの値に基づいて、第1クリアランス解消制御と第2クリアランス解消制御とのいずれを行うかが決定される。クリアランス解消制御選択フラグFSの値は、第1クリアランス解消制御を行うように設定されている場合には、“1”とされ、第2クリアランス解消制御を行うように設定されている場合には、“0”とされる。第1クリアランス解消制御を行う場合は、S10の第1クリアランス解消制御サブルーチンが実行され、第2クリアランス解消制御を行う場合は、S11の第2クリアランス解消制御サブルーチンが実行される。
図10(a)に示す第1クリアランス解消制御サブルーチンに従う処理では、まず、S21において、当該サブルーチンに従う処理を終了させるか否かが、制動力要求の程度を指標する不足制動力FISに基づいて決定される。具体的には、先に説明したように、不足制動力FISが、制動力要求についての閾程度を示す閾不足制動力FIS0以上となったときに、当該サブルーチンに従う処理を終了させると判断され、その場合には、S22において、クリアランス解消制御実行フラグFCの値が、“0”とされ、S8において、電動ブレーキ装置34に対して、目標電動制動力FEM *に基づく制動力要求依拠制御が実行される。
一方で、不足制動力FISが閾不足制動力FIS0未満の場合は、第1クリアランス解消制御サブルーチンに従う処理を行う若しくは継続すると判断され、その場合には、S23以下の処理が実行される。S23では、電動ブレーキアクチュエータ110のピストン142の位置であるピストン位置pPに基づいて、当該ピストン142が、実質的な電動制動力FEMが発生する位置の僅か手前の位置として認識されている前述の目標前進位置pP *まで到達しているか否かが判断される。ピストン142が目標前進位置pP *まで到達していない場合には、S24において、先に説明したように、電動モータ144への供給電流Iが最大電流に決定され、EM−ECU232は、その供給電流Iに基づいて、電動ブレーキ装置34を制御する。ピストン142が目標前進位置pP *まで到達している場合には、S25において、上記供給電流Iが“0”に決定され、EM−ECU232は、ピストン142の前進を停止すべく、電動ブレーキ装置34を制御する。それらの処理が終了した後、第1クリアランス解消制御サブルーチンに従う処理は、終了させられる。
図10(b)に示す第2クリアランス解消制御サブルーチンに従う処理では、まず、S31において、ブレーキ操作の開始からの経過時間tが計測される。具体的には、当該プログラムの実行ピッチに相当するカウントアップ時間δtだけ、経過時間tがカウントアップされる。次に、S32において、上述のように、前回以前の当該プログラムの実行における不足制動力FISと、現時点での不足制動力FISとに基づいて、現時点での不足制動力FISの増加勾配である不足制動力増加勾配dFISが演算によって特定され、その不足制動力増加勾配dFISに基づいて、不足制動力FISが、上述の閾不足制動力FIS0に到達するであろうと推測される時間を、閾時間t0として、演算によって特定する。
続いて、S33において、経過時間tが閾時間t0に到達しているか否かが判断される。到達している場合には、当該サブルーチンに従う処理を終了させべく、S34において、クリアランス解消制御実行フラグFCの値が、“0”とされ、S8において、電動ブレーキ装置34に対して、目標電動制動力FEM *に基づく制動力要求依拠制御が実行される。経過時間tが閾時間t0に到達していない場合には、S35において、先に説明したように、ピストン位置pPと目標前進位置pP *とに基づいて、現時点でピストン142が目標前進位置pP *までにあとどのくらいの距離前進するであろうかを示す残存前進距離(pP *−pP)が、現時点での経過時間tと閾時間t0とに基づいて、閾時間t0までの時間である残存時間(t0−t)が、それぞれ演算によって特定され、それら残存前進距離(pP *−pP)と残存時間(t0−t)とに基づいて、ピストン前進速度vPが、ピストン142の前進すべき速度として決定される。そして、S36において、そのピストン前進速度vPに基づいて、EM−ECU232は、電動モータ144への供給電流Iを決定し、電動ブレーキ装置34を制御する。それらの処理が終了した後、第2クリアランス解消制御サブルーチンに従う処理は、終了させられる。
電動ブレーキアクチュエータにおいて生じる上述の軸力WSは、常時把握されており、電動ブレーキ装置34に対してS8における制動力要求依拠制御が行われた場合に、その軸力WSが実質的な電動制動力FEMを生じさせる程度となったときに、S12において、軸力WSが発生したと認定され、S13において、その軸力WSに基づいて、次回の当該プログラムの実行において使用されるピストン142の上記目標前進位置pP *が決定される。
また、S1において、操作ストロークδに基づいてブレーキ操作がなされていないと判断された場合には、S14において、今回の当該プログラムの実行においてブレーキ操作が終了したか否かが判断され、今回の当該プログラムの実行においてブレーキ操作が終了したと判断された場合には、S15において、電動ブレーキ装置34に対して、先に説明したように、制動力非要求時に上記クリアランス存在状態を実現させるための離間制御が行われる。さらに、S1においてブレーキ操作がなされていないと判断された場合には、S16において、上述のクリアランス解消制御実行フラグFCの値,経過時間tが、それぞれ、“1”,“0”にリセットされる。以上説明した一連の処理の実行を終了して、当該ブレーキ制御プログラムの1回の実行が終了する。
[H]変形例
上記実施例の車両用ブレーキシステムは、回生ブレーキ装置30を有するシステムであるが、本発明の車両用ブレーキシステムは、回生ブレーキ装置を備えないシステム、つまり、液圧ブレーキ装置と電動ブレーキ装置とによって構成されるシステムであってもよい。また、上記実施例の車両ブレーキシステムは、前輪10Fに対して液圧ブレーキ装置32が、後輪10Rに対して電動ブレーキ装置34が、それぞれ設けられていたが、逆に、前輪10Fに対して電動ブレーキ装置が設けられ、後輪10Rに対して液圧ブレーキ装置が設けられたシステムであってもよい。
上記実施例の車両用ブレーキシステムでは、運転者のブレーキペダル40の操作に基づく制動力要求の場合について説明したが、上述の自動ブレーキによる制動力要求の場合にも、同様に、上述のクリアランス解消制御を行うように構成することも可能である。
上記実施例の車両用ブレーキシステムでは、クリアランス解消制御を行うか否かを決定するための制動力要求として、不足制動力FISを用いていたが、目標液圧制動力FHY *,目標電動制動力FEM *のいずれかを用いてもよい。また、回生制動力を考慮しないのであれば、或は、回生ブレーキ装置を備えていないシステムであれば、必要全体制動力FSUM *を、用いることも可能である。
上記実施例の車両用ブレーキシステムでは、電動ブレーキ装置34に対して、制動力非要求時に、電動モータ144の作動による上述の離間制御を行っていたが、例えば、渦巻きばね206を含んで構成される付勢機構200による力だけで、制動力非要求時に上記クリアランスを生じさせることができるのであれば、敢えて、離間制御を行う必要はない。
10F:前輪 10R:後輪 30:回生ブレーキ装置 32:液圧ブレーキ装置 34:電動ブレーキ装置 40:ブレーキペダル〔ブレーキ操作部材〕 42:マスタシリンダ 44:アクチュエータユニット 46:車輪制動器 76:マスタ圧センサ 100:車輪制動器 110:電動ブレーキアクチュエータ 120:ブレーキキャリパ 122:ディスクロータ〔回転体〕 124a,124b:ブレーキパッド〔摩擦部材〕 140:ハウジング 142:ピストン 144:電動モータ 188:レゾルバ 190:軸力センサ 200:付勢機構 206:渦巻きばね〔弾性体〕 230:液圧ブレーキ装置用電子制御ユニット(HY−ECU) 232:電動ブレーキ装置用電子制御ユニット(EM−ECU)〔制御装置〕 234:操作ストロークセンサ σ:ブレーキ操作力 PM:マスタ圧 δ:操作ストローク〔ブレーキ操作量〕 FSUM *:必要全体制動力 FRG *:目標回生制動力 FHY *:目標液圧制動力 FEM *:目標電動制動力 FIS:不足制動力 FIS0:閾不足制動力 dFIS:不足制動力の増加勾配 t:経過時間 ΔtHY:液圧制動力遅れ t0:閾時間 pP:ピストン位置 pP *:目標前進位置 vP:ピストン前進速度 CL1〜CL4:クリアランス

Claims (7)

  1. 前輪と後輪との一方に対して設けられて作動液の圧力に依存した制動力である液圧制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、前輪と後輪との他方に対して設けられて電動モータが発揮する力に依存した制動力である電動制動力を発生させる電動ブレーキ装置と、それら液圧ブレーキ装置および電動ブレーキ装置の作動を制御する制御装置とを備えた車両用ブレーキシステムであって、
    電動ブレーキ装置が、前輪と後輪との他方とともに回転する回転体と、その回転体に押し付けられる摩擦部材と、前記電動モータによってピストンを前進させることで前記摩擦部材を前記回転体に押し付けるアクチュエータとを有し、かつ、制動力要求がないときには、前記摩擦部材と前記回転体との間にクリアランスを存在させるべく、設定後退端まで前記ピストンを後退させるように構成されており、
    前記制御装置が、
    前記液圧ブレーキ装置に対して、制動力要求が発生したときから、制動力要求の程度に応じた液圧制動力を発生させる制動力要求依拠制御を実行し、その一方で、
    前記電動ブレーキ装置に対して、(a) 制動力要求が発生した後その制動力要求の程度が、制動力要求の発生に対しての前記液圧ブレーキ装置による液圧制動力の実質的な発生の遅れである液圧制動力遅れに基づいて設定されている閾程度に増加するまでは、前記クリアランスを解消するためのクリアランス解消制御を、(b) 制動力要求の程度が前記閾程度に達した後には、制動力要求の程度に応じた電動制動力を発生させる制動力要求依拠制御を、実行するように構成された車両用ブレーキシステム。
  2. 前記クリアランス解消制御が、制動力要求の程度が前記閾程度となるときに前記クリアランスが解消されるような速度で前記ピストンを前進させるようにして実行される請求項1に記載の車両用ブレーキシステム。
  3. 前記制御装置が、制動力要求の増加勾配に基づいて、制動力要求の発生からその制動力要求の程度が前記閾程度となるまでの時間である閾時間を推定し、前記電動ブレーキ装置に対して、前記閾時間が経過するまでは前記クリアランス解消制御を実行し、前記閾時間が経過した後には前記制動力要求依拠制御を実行するように構成された請求項1または請求項2に記載の車両用ブレーキシステム。
  4. 当該車両用ブレーキシステムが、運転者によって操作されるブレーキ操作部材を備え、
    前記制御装置が、制動力要求の程度を、前記ブレーキ操作部材の操作の量であるブレーキ操作量と、前記ブレーキ操作部材に加えられる力であるブレーキ操作力との少なくとも一方に基づいて、決定するように構成された請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の車両用ブレーキシステム。
  5. 前記液圧ブレーキ装置が、前輪と後輪との一方に設けられてその一方の回転を制動する車輪制動器と、前記ブレーキ操作部材が連結されるとともに前記車輪制動器に作動液を供給するためのマスタシリンダとを有し、
    前記制御装置が、前記ブレーキ操作力を、前記マスタシリンダから供給される作動液の圧力に基づいて決定するように構成された請求項4に記載の車両用ブレーキシステム。
  6. 前記制御装置が、制動力要求の程度が前記閾程度となるまでは、制動力要求の程度を、前記ブレーキ操作量と前記ブレーキ操作力との両方に基づいて決定し、制動力要求の程度が前記閾程度に達した後には、前記ブレーキ操作力に基づいて決定するように構成された請求項4または請求項5に記載の車両用ブレーキシステム。
  7. 当該車両用ブレーキシステムが、前輪と後輪との少なくとも一方に対して設けられてその前輪と後輪との少なくとも一方の回転による発電を利用した制動力である回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置を備え、
    前記制御装置が、車両全体に対する制動力要求のうちの前記回生制動力では賄いきれない不足制動力を前記液圧制動力と前記電動制動力とによって賄うように、前記液圧ブレーキ装置および前記電動ブレーキ装置の作動を制御するように構成された請求項1ないし請求項6のいずれか1つに記載の車両用ブレーキシステム。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101916074B1 (ko) * 2016-11-08 2019-01-30 현대자동차 주식회사 차량의 회생제동 제어 장치 및 그 방법
JP2018199412A (ja) * 2017-05-26 2018-12-20 トヨタ自動車株式会社 液圧ブレーキ装置
WO2019065380A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ装置、車両の制御装置及び電動ブレーキ制御装置
JP7056301B2 (ja) * 2018-03-26 2022-04-19 株式会社アドヴィックス 制動制御装置
WO2020066735A1 (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動ブレーキおよび制御装置
WO2020066645A1 (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動ブレーキおよび制御装置
DE102018218837B4 (de) * 2018-11-05 2020-06-18 Mando Corporation Radgeschwindigkeitssensorsystem, ein das Radgeschwindigkeitssensorsystem enthaltendes Fahrzeug und Verfahren zum Verarbeiten von Radgeschwindigkeitssignalen
KR20210003430A (ko) * 2019-07-02 2021-01-12 현대모비스 주식회사 Esc 통합형 제동 시스템의 제어 방법
CN113511078B (zh) * 2020-04-10 2024-03-26 广州汽车集团股份有限公司 一种低速反扭矩制动方法、装置、汽车及计算机可读存储介质

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5366281A (en) * 1994-02-14 1994-11-22 General Motors Corporation Method of initializing a brake actuator
US5366280A (en) * 1994-02-14 1994-11-22 General Motors Corporation Method of adaptively homing brake actuators
US5539641A (en) * 1994-02-14 1996-07-23 General Motors Corporation Brake control system method and apparatus
US6969126B2 (en) * 2000-02-28 2005-11-29 Hitachi, Ltd. Braking apparatus and method of controlling the same
JP4033281B2 (ja) * 2000-09-06 2008-01-16 日産自動車株式会社 制動装置
JP4186969B2 (ja) 2005-08-23 2008-11-26 トヨタ自動車株式会社 遊星式回転−直線運動変換装置
JP5168548B2 (ja) * 2008-02-29 2013-03-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ装置
JP5257764B2 (ja) * 2008-09-11 2013-08-07 Ntn株式会社 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置
JP5637067B2 (ja) 2011-05-24 2014-12-10 株式会社アドヴィックス 電動ブレーキ装置および電動ブレーキ装置の制御方法
KR101405189B1 (ko) * 2012-10-05 2014-06-19 성균관대학교 산학협력단 하이브리드 차량의 제동 시스템 및 그 제어 방법
JP6148581B2 (ja) * 2013-09-04 2017-06-14 Ntn株式会社 電動ブレーキ装置
US10569657B2 (en) * 2016-02-16 2020-02-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle brake system
KR20170119088A (ko) * 2016-04-18 2017-10-26 현대자동차주식회사 차량의 모터 토크 제어를 통한 제동 성능 향상 방법
KR101916074B1 (ko) * 2016-11-08 2019-01-30 현대자동차 주식회사 차량의 회생제동 제어 장치 및 그 방법
CN106594115B (zh) * 2016-12-29 2018-11-06 合肥工业大学 一种电机联合磁致伸缩作用的线控制动器
JP6927478B2 (ja) * 2017-11-13 2021-09-01 トヨタ自動車株式会社 電動ブレーキ装置およびそれを備えたブレーキシステム

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